《名师导学2015年高考物理二轮复习专题六第15课时 分子动理论 热力学定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《名师导学2015年高考物理二轮复习专题六第15课时 分子动理论 热力学定律（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 热学分子动理论分子动理论的主要内容物体由大量分子组成分子永不停息地做无规则运动分子间存在着相互作用物体的内能 分子动能：决定因素、两种温标分子势能：决定因素 温度、体积、分子数气体气体实验定律T 不变）V 不变）2P 不变）气体分子运动特点气体压强的微观解释理想气体状态方程： 热力学第一定律： U Q 种表述、微观实质固体晶体 单晶体：各向异性多晶体：各向同性非晶体：各向同性液体浸润、不浸润、毛细现象、液体的表面张力饱和汽与未饱和汽、相对湿度液晶的微观结构第 15 课时 分子动理论 热力学定律 本课时属选考内容，全是 级要求，另外还有一个选考实验近年高考分子动理论和热力学定律在全国卷和各省市
2、试卷中频现，出题方式多为选择题 ( 约 6分 ) 例如： 2 014 年广东卷第 17 题这部分内容的试题难度不大，考生要掌握好基础知识 一、分子动理论 1 物体是由大量分子组成的 (1) 分子直径的数量级为 10 10m. 油膜法测得的分子直径 d V 是油滴体积， (2) 一般分子质量的数量级为 10 26k g. (3) 阿伏加德罗常数 10231，是联系微观世界和宏观世界的桥梁 2 分子在永不停息地做无规则热运动 (1) 扩散现象：相 互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象，温度越高，扩散越快 (2) 布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息的无规则运动布朗运动反
3、映了液体分子的无规则运动，颗粒越小，布朗运动越明显，温度越高，布朗运动越剧烈 3 分子间存在着相互作用力 ( 1) 分子间同时存在斥力和引力，实际表现出的分子力是它们的合力 ( 2) 引力和斥力都随着距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快 ( 3) 分子间的作用力随分子间距 离变化的关系如图所示 r 现为引力； r 10 子力变得十分微弱，可忽略不计 二、气体分子运动速率的统计规律 1 气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10 倍，气体分子在空间能够自由移动，可以 充满它所能达到的空间 2 分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相
4、等 3 大量分子的热运动与统计规律有关，单个分子的热运动没有什么规律， 速率分布表现为 “ 中间多、两头少 ” 三、内能 1 分子的平均动能 (1) 定义：物体内分子动能的平均值 (2) 温度是分子平均动能的标志温度越高，分子平均动能越大 2 分子势能 (1) 定义：由分子间的相互作用和距离决定的能量 (2) 分子势能的大小与分子间距离的关系：当分子间的距离 r 子势能随分子间 的距离增大而增大；当 r Q D 无法比较 B 2 某物质的摩尔质量为 M ，密度为 ，阿伏加德罗常数为 N A ，则每个分子的质量和单位体积所含的含子数分别是 ( ) M，N A ，M， ，N A M【解析】 阿伏加
5、德罗常数是表示每摩尔某种物质所含的微粒数，所以每个分子的质量应为 D 正确 D 3 根据分子动理论，物质分子之间的距离为 子所受的斥力和引力相等，以下关于分子势能的说法正确的是 ( ) A 当分子间距离为 子具有最大的势能；距离增大或减小时，势能都变小 B 当分子间距离为 子具有最小的势能；距离增大或减小时，势能都变大 C 分子间距离越大，分子势能越小；分子间距离越小，分子势能越大 D 分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能越小 B 【解析】 分子 间的相互作用包括斥力和引力，斥力和引力同时存在，实际表现出来的分子力是分子间的斥力和引力的合力 当 r 子的斥力和引力相平衡，合力
6、 F 0 ；当 r F 0 ，表现为斥力分子间存在着相互作用，因而也就具有由分子相对位置决定的势能分子势能的大小和分子间的距离有关，在力学中我们知道：重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加如果一个分子置于坐标原点，将另一个分子由无穷远处向坐标原点靠近，若规定两个分子相距无穷远时，分子势能为 0 ，则分子势 能随距离 r 子间表现为引力，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小；当 r r r 0 ， E p 随着 r 的增大而增大 B 当 r r r 0 时， E p 不随 r 的变化而变化 D 当 r r 0 时， E p 最小且 E p 最小值为 0 如图所示，甲分子固定在坐
7、标原点 O ，乙分子位于 x 轴上，现把乙分子从 a 处静止释放逐渐向甲分子靠近的过程中，分子势能 离 x 的关系如图中实线所示， a 、 b 、 c 、d 为 x 轴上四个特定的位置，下列说法正确的是 ( ) A 分子间相互作用的引力和斥力同时增大 B 分子间作用力先增大后减小 C 先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功 D 分子势能先减小后增大，乙分子的动能先增大后减小 解析】 分子之间引力和斥力随着分子之间距离的变化关系是相同的，随着距离的减小而增大，故 b 点，引力与斥力大小相等，合力为 0 ，所以分子力先增大，再减小，再增大；故 B 错误；由题意知，从 b 点往右， F 0 ，甲
8、、乙分子表现为引力，故分子力对乙分子 做正功，分子势能减小，动能增大；而从 b 到 O ， F 0 ，甲、乙分子表现为斥力，分子力对乙分子做负功，分子势能增大，动能减小故 C 、D 正确 7 根据热力学定律，下列说法正确的是 ( ) A 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B 空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C 科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机 D 对能源的过度消耗使自然界的能量 不断减少，形成 “ 能源危机 ” 解析】 冰箱制冷的过程实质上是利用氟利昂在冰箱内汽化吸收大量的热量，然后在冰箱外液化放出大量的热量， 使冰箱内温度降低，此过程表
9、明，热量可以从低温物体向高温物体传递，故 A 正确；空调机在制冷过程中，把室内的热量向室外释放，消耗电能，产生热量，故从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故 B 正确；热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，科技的进步不可能使内燃机成 为单一的热源热机，故 C 错误；自然界的总能量是守恒的，只是有的能源转化成其他形式的能之后，不能再重新被利用，导致可利用能源越来越少，故而形成能源危机，故 D 错误 8 如图，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体当环境温度升高时，缸内气体 ( ) A 内能
10、增加 B 对外做功 C 压强增大 D 分子间的引力和斥力都增大 【解析】 由于气缸导热良好，当环 境温度升高时，理想气体的温度也会升高，内能增加， A 正确，这时气缸内气体压强等于大气压与活塞产生的压强之和，保持不变，因此气体发生等压变化，压强不变，温度升高，气体膨胀，对外做功， B 正确； C 错误；气体分子间距离增加，由于气体认为是理想气体，分子间即不存在引力也不存在斥力， D 错误 雨滴从 4 00 m 高处由静止下落，设它受到的平均阻力为重力的 ，雨滴落地前所产生的热量有30 % 为其吸收，则落地前雨滴温度升高了 _ . 【解析】 设雨滴的质量为 m 千克，下落过程中克服阻力做的功为
11、W 0.7 10 400 m 2 800 m ( J ) 雨滴增加的内能为 Q 2 800 m 30 % 840 m ( J ) 根据 Q t t 40 103m . 10 在高 h 0.8 m 的光滑 桌面上放着一个质量 2 木块，一颗质量 m 10 g 的铅弹从水平方向射中木块 ( 未穿出 ) ， 把木块打落在地面上，落地点与桌边的水平距离 s m ，设增加的内能有 60 %使铅弹的温度升高，铅弹的温度升高多少？ ( 铅的比热容 c 102J/ k g ，取 g 10 m/ 【解析】 铅弹射入木块后与木块一起做平抛运动的初速度为 v s2 s 1 m/s 根据动量守恒，有 m v 0 ( m 木 m ) v v 0 m 木 （ 2 s 2 102m/ s 则系统损失的机械能为 E 12m 2( m 木 m ) 12 22 10412 （ 2 ） 12J 199 J 它转化为系统增加的内能，根据热平衡方程 t E t E 99 66 % 102 0 101
