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1、第3讲固体 液体和气体 第十一章热学 一 固体晶体与非晶体的比较 不规则 确定 各向同性 转化 区分晶体与非晶体最准确的方法是看什么 看是否有固定的熔点 二 液体和液晶1 液体的表面张力 1 作用 液体的表面张力使液面具有的趋势 2 方向 表面张力跟液面相切 跟这部分液面的分界线 2 液晶的物理性质 1 具有液体的性 2 具有晶体的光学各向性 3 从某个方向看其分子排列比较整齐 但从另一方向看 分子的排列是的 收缩 垂直 流动 异 杂乱无章 三 饱和汽 饱和汽压和相对湿度1 饱和汽与未饱和汽 1 饱和汽 与液体处于的蒸汽 2 未饱和汽 没有达到状态的蒸汽 动态平衡 饱和 2 饱和汽压 1 定义
2、 饱和汽所具有的压强 2 特点 液体的饱和汽压与温度有关 温度越高 饱和汽压 且饱和汽压与饱和汽的体积无关 3 相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比 即 相对湿度 越大 相对湿度大 在闷热的夏天我们会感到非常的不舒服 是因为空气的相对湿度大还是小呢 四 气体1 气体压强 1 产生的原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁 形成对器壁各处均匀 持续的压力 作用在器壁的压力叫做气体的压强 2 决定因素 宏观上 决定于气体的温度和 微观上 决定于分子的平均动能和分子的 单位面积上 体积 密集程度 2 气体实验定律 3 理想气体的状态方程 1 理想气体 宏观上讲 理想气体是指在任何条件下
3、始终遵守的气体 实际气体在压强不太大 温度不太低的条件下 可视为理想气体 微观上讲 理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力 即分子间无 2 理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程 气体实验定律 分子势能 气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例 4 气体实验定律的微观解释 1 等温变化一定质量的某种理想气体 温度保持不变时 分子的平均动能 在这种情况下 体积减小时 分子的密集程度增大 气体的压强 2 等容变化一定质量的某种理想气体 体积保持不变时 分子的密集程度保持 在这种情况下 温度升高时 分子的平均动能增大 气体的压强 3 等压变化一定质量的某种理想气体 温度升高时 分子的平均
4、动能 只有气体的体积同时增大 使分子的密集程度减小 才能保持压强 不变 增大 不变 增大 增大 不变 判断下列说法是否正确 1 单晶体的所有物理性质都是各向异性的 2 单晶体具有固定的熔点 而多晶体和非晶体没有固定的熔点 3 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 4 液晶是液体和晶体的混合物 5 船浮于水面上不是由于液体的表面张力 6 水蒸气达到饱和时 水蒸气的压强不再变化 这时蒸发和凝结仍在进行 7 一定质量的理想气体在等压变化时 其体积与摄氏温度成正比 1 多选 2015 江苏 12A 1 对下列几种固体物质的认识 正确的有A 食盐熔化过程中 温度保持不变 说明食盐是晶体B 烧热的针尖接触
5、涂有蜂蜡薄层的云母片背面 熔化的蜂蜡呈椭圆形 说明蜂蜡是晶体C 天然石英表现为各向异性 是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D 石墨和金刚石的物理性质不同 是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 粤教版选修3 3P37第2题 多选 下列现象中 与液体表面张力有关的是A 小缝衣针漂浮在水面上B 小木船漂浮在水面上C 荷叶上的小水珠呈球形D 慢慢向小酒杯中注水 即使水面稍高出杯口 水仍不会流下来 答案 3 多选 2016 江苏单科 12A 1 在高原地区烧水需要使用高压锅 水烧开后 锅内水面上方充满饱和汽 停止加热 高压锅在密封状态下缓慢冷却 在冷
6、却过程中 锅内水蒸气的变化情况为 A 压强变小B 压强不变C 一直是饱和汽D 变为未饱和汽 答案 解析 停止加热后 高压锅在密封状态下缓慢冷却 此过程中锅内水蒸气仍是饱和汽 由p T关系知 p减小 故A C项正确 从题图甲可以看出 A与B连线的延长线过原点 所以A B是一个等压变化 即pA pB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4如图甲所示 在斯特林循环的p V图象中 一定质量理想气体从状态A依次经过状态B C和D后再回到状态A 整个过程由两个等温和两个等容过程组成 B C的过程中 单位体积中的气体分子数目 选填 增大 减小 或 不变 状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙
7、所示 则状态A对应的是 选填 或 答案 解析 不变 从B C的过程中 气体体积不变 故单位体积中的气体分子数目不变 因TA TD 温度升高气体分子的平均速率增大 则A状态对应的是 1 写出A B过程中压强变化的情形 并根据图象提供的信息 计算图甲中TA的温度值 6 如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V T图象 已知气体在状态A时的压强是1 5 105Pa 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 见解析 2 请在图乙坐标系中 作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p T图象 并在图线相应的位置上标出字母A B C 如果需要计算才能确定的有关坐标值 请写出计算过程 1
8、2 3 4 5 6 7 8 9 解析 答案 见解析 则可画出状态A B C的p T图象如图所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7 多选 一定质量的理想气体 经等温压缩 气体的压强增大 用分子动理论的观点分析 这是因为A 气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B 单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C 气体分子的总数增加D 单位体积内的分子数目增加 答案 解析 理想气体经等温压缩 体积减小 单位体积内的分子数目增加 则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多 压强增大 但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变 故B D正确 A C错误 8 多选 封闭在汽缸内一定质量的气体
9、如果保持气体体积不变 当温度升高时 以下说法正确的是A 气体的密度增大B 气体的压强增大C 气体分子的平均动能减小D 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 答案 解析 等容变化温度升高时 压强一定增大 分子密度不变 分子平均动能增大 单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数增多 B D正确 若物体是晶体 则在熔化过程中 温度保持不变 可见A正确 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面 熔化的蜂蜡呈椭圆形 是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的 说明云母片是晶体 所以B错误 沿晶体的不同方向 原子排列的周期性和疏密程度不尽相同 由此导致晶体在不同方向的物理性质不同 这就是晶体的各向异性 选项C错
10、误 D正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 高三一轮080应用气体实验定律解决两类模型问题 一 玻璃管液封模型求液柱封闭的气体压强时 一般以液柱为研究对象分析受力 列平衡方程 要注意 1 液体因重力产生的压强大小为p gh 其中h为至液面的竖直高度 2 不要漏掉大气压强 同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力 3 有时可直接应用连通器原理 连通器内静止的液体 同种液体在同一水平面上各处压强相等 4 当液体为水银时 可灵活应用压强单位 cmHg 等 使计算过程简捷 二 汽缸活塞类模型 1 气体系统处于平衡状态 需综合应用气体实验定律和物体的平衡条件解题 2 气体系统处于力学非平衡状态 需要综合应
11、用气体实验定律和牛顿运动定律解题 3 封闭气体的容器 如汽缸 活塞 玻璃管等 与气体发生相互作用的过程中 如果满足守恒定律的适用条件 可根据相应的守恒定律解题 4 两个或多个汽缸封闭着几部分气体 并且汽缸之间相互关联的问题 解答时应分别研究各部分气体 找出它们各自遵循的规律 并写出相应的方程 还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式 最后联立求解 补充 汽缸截面积为S 质量为m的梯形活塞上面是水平的 下面与右侧竖直方向的夹角为 如图所示 当活塞上放质量为M的重物时处于静止 设外部大气压为p0 若活塞与缸壁之间无摩擦 求汽缸中气体的压强 答案 解析 三 变质量气体问题的分析技巧分析变质量气体问题时 要通过巧妙地选择研究对象 使变质量气体问题转化为定质量气体问题 用气体实验定律求解 1 打气问题 选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象 就可把充气过程中气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题 2 抽气问题 将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象 质量不变 故抽气过程可以看成是等温膨胀过程 3 灌气问题 把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象 可将变质量问题转化为定质量问题 4 漏气问题 选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象 便可使问题变成一定质量气体的状态变化 可用理想气体的状态方程求解
