2024年高考物理3-3熱學(xué)必背重點知識歸納

④微粒越小，布朗運動越明顯：溫度越高，布朗運動越明

2024年高考物理3-3熱學(xué)必背重點知識歸納L

⑤能在液體（或氣體）中做布朗運動的微粒都是很小的，

一般數(shù)點級力錯誤!未找到引用源..這種微粒肉眼是在不

一、分子動理論到的,必須借助于顯微鏡。

1、物體是由人量分子組成的3、分子間存在相互作用的引力和斥力

分子體積：分子體積很小，它的直徑數(shù)量級是錯誤!未找到引用海.①分子間引力和斥力一定同時存在，且都隨分子間矩離的增大而減小，隨分子間距離的減小而

分子質(zhì)量：分子質(zhì)量很小,一般分子質(zhì)fit的數(shù)量級是10"kg倩誤!未找到引用海。

增大，但斥力變化快，實際衰現(xiàn)出的分子力是分子引力和分子斥力的合力

微觀量：分子體積外分子直徑d、分子質(zhì)量現(xiàn)

③分子力的表現(xiàn)及變化，對于曲線注意兩個距離，即平衡距禹n（約）與10元.

宏觀量：物質(zhì)體積匕摩爾體積弘、物體質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M物質(zhì)密度P.1O-°B

（i）當(dāng)分子間距離為八時，分子力為零.

mM

聯(lián)系橋梁：阿伏加德羅常數(shù)（N4=6.02X10”《ol-1）P=y=7T（ii）當(dāng)分子間距r＞“時，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力.當(dāng)分子間距離由“增大時，分

V?A子力先增大后減小

（iii）當(dāng)分子間距Yr.時，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力.當(dāng)分子間距離由刀。減小時，分

mMpV,?VV.M

⑴分子質(zhì)出‘2寸所⑵分子體鞏％=萬?稔=麗子力不斷增大

注意：壓縮氣體也需要力，不說明分子間存在斥力作用，壓縮氣體需要的力是用來反抗大

（對氣體，％應(yīng)為氣體分子占據(jù)的空間大?。┮詺怏w分子頻繁搔擊容器壁（活塞〉時對容器壁（活塞）產(chǎn)生的壓力.

（3）分子大小：（數(shù)量級10、）二、溫度和內(nèi)能

1、統(tǒng)計規(guī)律：單個分子的運動都是不規(guī)則的、帶有偶然性的；大量分子的集體行為受到統(tǒng)計規(guī)

①球體模型.匕=2=條?=3雙3）'直徑/=悟（固、液體一般用此模型）

律的支配。多數(shù)分了速率都在某個值附近，滿足“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律.

2,分子平均動能，物體內(nèi)所有分子動能的平均值.①溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志.

②溫度相同時任何物體的分子平均動能相等，但平均速率一般不等（分子質(zhì)量不同）.

油膜法估測分子大?。骸煲粏畏肿佑湍さ拿娣e，V一滴到水中的純油酸的體積③1C的氧氣和1C的氫氣分子平均動能相同，It的輒氣分子平均速率小于1C的氫氣分

_L子平均速率.

②立方體模型.d=V%（氣體一般用此模型：對氣體，d應(yīng)理解為相鄰分子間的平均距離段分子勢能（1）一般規(guī)定無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零,

注意：固體、液體分子可估算分子質(zhì)量、大?。ㄕJ(rèn)為分子一個挨一個緊密排列）：（2）分子力做王功分子勢能減少，分子力做負(fù)功分子勢能增加。

氣體分子間距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算氣體分子所占空間、分子質(zhì)量8）分子勢能與分子間距離打關(guān)系

①當(dāng)r＞及時，r增大，分子力為引力，分子力做負(fù)功分子勢能增大。

（4）分子的數(shù)量：'=或者哈NA②當(dāng)r＞及時，r減小，分子力為斥力，分子力做負(fù)功分子勢能增大。

JVJJW?A?"?③當(dāng)Z=7b（平衡距離）W，分子勢能最?。樨?fù)值）

2、分子永不停息地做無規(guī)則運動⑶決定分子勢能的因索：從宏觀上看：分子勢能跟物體的體枳有關(guān)。（注意體枳增大?分子勢

（1）擴散現(xiàn)象：不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象.溫度越高，擴散越快.直接說明了組成物體曲總不,定型大）

分子總從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r有關(guān).

是不停地做無撥則運動，溫度越高分子運動越劇烈.

4、內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運動的動能和分子步能的總和E,=NE+E

（2）布朗運動：懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運動.tKP

發(fā)生原因是固體微粒受到包圍微粒的液體分子無規(guī)則運動地撞擊的不平衡性造成的因徜）內(nèi)能是物體內(nèi)所由.分子無規(guī)則運動的動能和分子坊能的總和，是狀態(tài)5L

阿接說明改變內(nèi)能的方法的做功和熱傳送,它們是等效的.二育的關(guān)系可由熱力學(xué)笫一定律用到

AU=I+Q.

了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動.

內(nèi)能是宏觀盤，只對大鼠分子組成的物體有意義，對個別分子無意義.

①布朗運動是固體微粒的運動而不是固體微粒中分子的無機則運動.

2）決定分子勢能的因素

②布朗運動反映液體分子的無規(guī)則運動但不是液體分子的運動.

從宏觀上看：分子勢能原物體的體枳有關(guān)。

③課本中所示的布朗運動路線,不是固體微粒運動的軌跡.

從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r有關(guān)。

3>固體、液體的內(nèi)能與物體所含物質(zhì)的量（分子數(shù)）、物體的溫度（平均動能》和物體的③特例：如果是氣體向真空擴散，w=o

體積（分子勢能）都有關(guān)3,能信守恒定律：

氣體：?般情況下，氣體分子間距離較大，不考慮氣體分子勢能的變化（即不考慮分子（1》能量既不會憑空產(chǎn)生，也不公憑空消失?它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從

間的相互作用力）一個物體

4）一個具有機核能的物體?同時也具有內(nèi)能：一個具有內(nèi)能的物體不一定具有機械能。內(nèi)

轉(zhuǎn)移到別的物體.在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變.這就是能fit守恒定律.

能與機械能沒力必然聯(lián)系.它們之間可以梏化

<2）第一類永動機：不消耗任何能累，卻可以源源不斷地對外做功的機2s.（違背能St守恒

5）理想氣體的內(nèi)能：理想氣體是一種理想化模型，理想氣體分子間距很大，不存在分子

定律）

勢能，所以理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān).溫度越高，內(nèi)能越大。

4、熱力學(xué)第二定律

（1）理想氣體與外界做功與否，著體積，體積增大，對外做了功（外界是真空則氣體

對外不做功），體積減小，則外界對氣體做了功.（1）熱傳導(dǎo)的方向性：熱傳導(dǎo)的過程可以自發(fā)地由高溫物體向低溫物體進(jìn)行，但相反方向卻不

（2）理想，體內(nèi)能變化情況看溫度.能自發(fā)地

（3）理想氣體吸不吸熱，則由做功情況和內(nèi)能變化情況共同判斷。（即從熱力學(xué)第一進(jìn)行，即熱傳導(dǎo)具有方向性，是一個不可逆過程。

定律判斷〉（2）說明：①“自發(fā)地”過程就是在不受外來干擾的條件下進(jìn)行的自然過程。

6）關(guān)于分子平均動能和分子勢能理解時要注意.②熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳向低濕物體,熱量卻不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體。

（1）溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志，溫度相同時任何物體中分③熱量可以從低溫物體傳向高溫物體.必須有“外界的影響或幫助”,就是要由外界對其做

子平均動能相等，但平均速率一般不等（分子質(zhì)量不同）.I功才能完成.

（2）分子力做正功分子勢能減少，分子力做負(fù)功分子勢能增才.\

（3）熱力學(xué)第二定律的兩種表述

（3）分子勢能為軍一共有兩處，一處在無窮遠(yuǎn)處，另一處小沁廠:_—

①克勞修斯表述：不可能使熱量:從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化。

分子力為零時分子勢能最小，而不是霧。P\j>^

（4）理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零，只有分子由能.②開爾文淺述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?/p>

三、熱力學(xué)定件和能量守恒定律（4）熱機①熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝巴.其原聲是熱機從高溫?zé)嵩次諢醿訯,.推動活

K改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞，塞做功H.然君向低溫?zé)嵩矗ɡ淠鳎穹艧崃浚üぷ鳁l件：需要兩個熱源》②由能量守恒

①等效不等質(zhì)：做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化：熱傳遞是不同物體（或同一物體的不卜察律可得：&二w，Q：③我們把熱機做的功和它從熱源吸收的熱量的比值叫做熱機效率?用n表

部分）之示，即n=w/Qi④熱機效率不可能達(dá)到100%

間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，它們改變內(nèi)能的效果是相同的,（5）第二類永動機①設(shè)想：只從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)獒斢玫墓Χ灰鹌渌兓?/p>

②概念區(qū)別：溫度、內(nèi)能是狀態(tài)量,熱量和功則是過程fit.熱傳遞的前提條件是存在森差，彳的熱機。

遞的是熱匕②第二類水就機不可能制成，不違反熱力學(xué)第一定律或能量守恒定律，違反熱力學(xué)第二定律。

客票?零上是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移原網(wǎng)盡管機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機械能而不引起其他變化；

（遍容：一般情況下，如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，外界對物體做的功澧■黑號%臂工%Y梵牝黑和“丁r“，…

物&從（6）推/：與熱現(xiàn)象有關(guān)的玄觀過程都是不可逆的.例如：擴散、氣體向我空的膨脹、能fit耗

外界吸收的熱量。之和等于物體的內(nèi)能的增加量△〃（2）數(shù)學(xué)表達(dá)式為：AU=I+O故”

（3）符號法（7）熠和墻增加原理

則:做坊W熱量Q內(nèi)能的改變AU①熱力學(xué)第二定律微觀的義：一切自然過程總是沿著分子獨運動無序程度增大的方向迸行。

取正值“+”外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸收熱量系統(tǒng)的內(nèi)能增加②熠：衡敢系統(tǒng)無序程度的物理慟，系統(tǒng)越混亂，無序程度越高，煙俏越大。

1雙負(fù)值“一"_系統(tǒng)對外界做功至統(tǒng)向外界放出熱量拳統(tǒng)的內(nèi)能減少③熠增加原理：在孤立系統(tǒng)中,一切不可逆過程必然朝行炳增加的方向進(jìn)行。熱力學(xué)第二定律

也叫做烯增加原理。

（8）能鼠退降：在煙增加的同時，一切不可逆過程總是使能量逐漸喪失政功的本領(lǐng)，從可利用

（4）絕熱過程Q=0,關(guān)犍詞“絕熱材料”或“變化迅速”狀態(tài)變成不可利用狀態(tài)，能量的品質(zhì)退化了。（另一種解釋：在能批轉(zhuǎn)化過程中,總伴隨著內(nèi)能

（5）對理想氣體：①4U取決于溫度變化，溫度升高AU>0,溫度降低AIKO的產(chǎn)生，分子無序程度增加，【可時內(nèi)能耗放到周圍環(huán)境中，無法也新收集起來加以利用）

②■取決于體積變化，v增大時，氣體對外做功，W<0；v減小時，外界對氣體做功，W>0；5、熱力學(xué)第三定律：不可能通過釘雙的過程把一個物體冷加到絕對零度.熱力學(xué)第三定律

不阻止人們想辦法盡可能地接近絕對零度.因為液體介于氣體和固體之間，所以液體既像固體具有一定的體枳,不易壓縮.乂像氣

6、能源與環(huán)境體沒有形狀，具有流動性。

能年耗敝：各種形式的能域向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，無序程度較小值狀態(tài)向無序程度較大的狀態(tài)（2）從微觀看有如下特點

轉(zhuǎn)化.①液體分子密集在一起.具有體積不易壓縮：

能量耗敢雖然不公使微的總?量不會減少?卻會導(dǎo)致能的品質(zhì)降低，它實際上將能量從②分子間距接近固體分子,相互作用力很大：

可用的形式降奴為不人可用的形式，媒、石油、天然氣等能源偉存藥高品質(zhì)的能安，在利③液體分子在很小的區(qū)域內(nèi)有烷則排列，此區(qū)域是色聞泥成的，邊界和人小的叫改變，

用它們的時候，商品質(zhì)的能量樣放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能.故能量雖然不會減少并且雜亂無章排列，因而液體表現(xiàn)出各向同性：

但能源公越來越少,所以要節(jié)約能源.④液體分子的熱運動雖然與固體分子類似,但無長期固定的平衡位置，可在液體中移動，

三種常規(guī)能源是：煤、石油、天然氣。石油和燃燃燒產(chǎn)生的二氧化碳地加工大氣中的因而顯示出流動性，且擴散比固體快，

二氧化碳的含量，產(chǎn)生了孤室效應(yīng)，引發(fā)了?系列問KS,如：西的冰雪融化，海平面上升，2.液體的表面張力

海水倒灌，耕地靛硬化……這些都是自然對人類的報紋。還有一些問感，如：煤燃燒時形如果在液體表面任意畫一條線,線兩惻的液體之間的作用力是引力?它的作用是使液體

成的二氧化跋等物質(zhì)使雨水形成“酸雨二面繃緊，所以叫液體的表面張力。

特別提醒：

開發(fā)和利用新能源：新能源主要指太陽能、生物能、風(fēng)能、水能等.這些能源一是取

①表面張力使液體自動收縮,由于有表而張力的作用,酒體表面有收縮到最小的趨勢.

之不盡、用之不竭,二是不會污染環(huán)境等等.

表面張力的方向跟液面相切。

四、固體

②表面張力的形成原因是表面層（液體跟空氣接觸的一4薄層）中分子間距離大，分子

1.晶體和非晶體間的相互作用表現(xiàn)為引力.

（1）在外形二?晶體具有確定的幾何形狀，而非晶體則沒有。③表面張力的大小除了跟邊界線長度有關(guān)外，還跟液體優(yōu)種類、溫度有關(guān)。

（2）在物理性質(zhì)上，晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的，

3、液體的表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象

（3）晶體具有確定的熔點,而非晶體沒有確定的熔點.

（1）表面張力一表面層（與氣體接觸的液體薄層）分子比較稀疏.r>r。，分子力表現(xiàn)為引

<4）晶體和卞品體并不是絕對的,它們在一定條件卜可以相互轉(zhuǎn)化，例如把晶體硫加熱力.在這個

熔化（溫度不超過300b）后再倒進(jìn)冷水中,會變成柔軟的非晶體硫,再過?段時間又會力作用下，湫體會面有收縮到最小的趨挎，這個力就是表面張力,表面張力方向跟液面相切，

轉(zhuǎn)化為晶體破.

能這部分

2.多晶體和單品體液面的分界線垂向.

值個的晶體顆粒是單晶體，由單晶體雜亂無章地組合在?起是多晶體。

（2）浸簫和不浸潤現(xiàn)余：

多晶體具有各向同性，

印希層的液體分子比液體內(nèi)部分子力衣現(xiàn)附者層趨勢毛細(xì)現(xiàn)奴

晶體浸澗辛拌斥力擴張上升

非晶體

單晶體多晶體不浸潤林疏吸引力收縮卜降

外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則（3）毛細(xì)現(xiàn)象：對于一定液體和一定材質(zhì)f勺管壁.管的內(nèi)柱叵細(xì).毛細(xì)現(xiàn)象」醫(yī)明顯.

①管的內(nèi)徑越細(xì)，液體越高②土康的松，破壞毛細(xì)管，保存地下水分：壓緊土堞，毛細(xì)管

烙點確定不確定

變細(xì)，將水引上來

物理性質(zhì)各向異性各向同性

六、液晶

1.液晶的物理性質(zhì)

3.晶體的各何異性及其微觀解釋

液晶具有液體的流動性，又具有晶體的光學(xué)各向異性。

在物理性質(zhì)上，晶體具有各向異性，而非總體則是各向同性的，通常所說的物理性質(zhì)包

2.液晶分子的排列特點

括彈性、硬度.導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、光的折射性能等.晶體的各向異性是指晶體在不同

液晶分子的位置無序使它像液體，但排列是有序使它像品體，

力響，物理性質(zhì)不同,也就是沿不同方向上測試品體的物理性能時測里.結(jié)果不同。需要注

3.液晶的光學(xué)性質(zhì)對外界條件的變化反應(yīng)敏捷

意的是，晶體具有各向異性，并不是說年?種晶體都能在各物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性,

液品分子的排列是不穩(wěn)定的，外界條件和激小變動都會弓I起液晶分子排列的變化,因而改變

晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性,在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同導(dǎo)致晶體具有各向異性.

液晶的某些性質(zhì)，例如溫度、壓力、摩擦、電俄作用、容器表面的差異等,都可以改變液晶的

五、液體

光學(xué)性質(zhì)。

1.液體的微觀結(jié)構(gòu)及物理特性

如計算器的顯示屏，外加電壓液晶由透明狀態(tài)變?yōu)榛鞚釥顟B(tài).

（1）從宏觀看

七、飽和汽和飽和汽壓氣體的溫度高，氣體分子的平均動能變大，每個氣體分子與器壁的碰掇（可視為彈性碰撞）

1、飽和汽與飽和汽壓r給器蟹的沖力就大：從另一方面講.氣體分子的平均速率大,在單位時間里撞擊器壁的次

在單位時間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù)，這時汽的密度不再增大，數(shù)就多，累計沖力就大。

液體也不再減少，液體和汽之間達(dá)到了平衡狀態(tài)，這種平衡叫做動態(tài)平衡，我們把跟液體處②宏觀因素：氣體的體枳增大，分子的密集程度變小.在此情況下，如溫度不變，氣體壓

動態(tài)平衡的汽叫做飽和汽.把沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的汽叫做未飽和汽。在一定海度K.飽和汽（強減?。喝鐪囟冉档?，氣體樂強進(jìn)一步減?。喝鐪囟壬?則氣體壓強可能不變,可能變

壓強一定，叫做他和汽壓，未衡和汽的壓強小丁地和汽壓.化，山氣體的體積變化和程度變化兩個因素哪一個起+?濟地位來走。

飽和汽壓影響因素：①與溫度有關(guān)，溫度升高，飽和氣壓增大②飽和汽壓與飽和汽的體積龍L氣體實驗定律

關(guān)（1）探尢一定偵量理想氣體壓強P、體積Y、溫度T之間關(guān)系，采用的是控制變量法

用力氣中所令水芨r俄方博來出亓■的濕度叫出中r的繚（2）二種變化：①等溫變化，玻意耳定律：PYC②等容變化，查理定律：PTC

2、空氣的濕度（D空氣的絕對濕度:用空氣中所含水蒸氣的壓強來表丁的濕度”做空氣的瞥壓變化，甚-呂薩克定律：v/T=C=/=

對濕度.

水燕’（的實際汽質(zhì)

（2）空氣的相對濕度：相對濘度=

網(wǎng)以吱下水的電和汽“：

相對濕度更能夠描述空氣的潮濕程度，影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受.

相對濕度大.人厚覺潮濕；人們感到干爽是指相對溫度小。離飽和程度越遠(yuǎn).空

氣相對濕度越小

八、氣體

1.氣體的狀態(tài)參量rvnv<vtP><PI

提不:t

（1）溫度：溫度在宏觀上去示物體的冷熱程度；在微，觀

①等溫變化中的圖線為雙曲線的一支，等容（壓）變化中的圖城均為過原點的直線（之

上是分子平均動能的標(biāo)志.

所以原點附

熱力學(xué)溫度是國際單位制中的基本量之一，符號T,

近為虛線,表示溫度太低了,規(guī)律不再滿足）

單位K（開爾義I：描氏辟度是導(dǎo)出單位，彷/h單位C

②圖中雙線表示同一氣體不同狀杰下的圖我，虛線表示判斷狀態(tài)關(guān)系的兩種方法

（攝氏度）.關(guān)系是t=T-K,其中竊273.15K

③對等容（壓）變化，如果橫軸物理量是攝氏溫度t,則交點坐標(biāo)為-273.15

兩種溫度間的關(guān)系可以表示為：7=￡+273.15K和A

（3）理想氣體狀態(tài)方程

f=An要注意兩種單位制下每一度的間隔是相同的。

①理想氣體，由于不考慮分子間相互作用力，理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定，

0K是低溫i的極限，它表示所有分子都停止了熱運動。

與氣體的體積

可以無限接近.但永遠(yuǎn)不能達(dá)到.氣體分

無關(guān).

子速率分布曲線

圖像表示：擁有不同速率的氣體分子在總分子數(shù)中所占佗百分比，圖像下面積可表示

②對一定質(zhì)量的理想氣體，有孚=宇（或e=恒定）PV=nRT（"為摩爾數(shù)）

為分子總數(shù).

*1*21

特點：同一溫度下，分子總呈“中間買兩頭少”的分布特點，即速率處中等的分子所

③理想氣伍，由于不考慮分子間相互作用力，理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決

占比例最大，速率特大特小的分7??所占比例均比較?。簻囟瘸?，速率大的分了?增多：曲

定，與氣體的體積無關(guān).

線極大值處所對應(yīng)的速率值向速率增大的方向移動,曲線將拉寬,高度降低.變得平坦.

2.對氣體實臉定律的微觀解群

（2）體積:氣體總是充滿它所在的容器，所以氣體的體枳總是等丁?盛裝氣體的容器的容枳。

（1）玻意耳定律的微觀解狎

（3）壓強:氣體的壓物是由于氣體分了喚城磋振器壁而產(chǎn)生住，