《专题八：分子动理论、热和功及气体状态参量考点例析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题八：分子动理论、热和功及气体状态参量考点例析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1专题八：分子动理论、热和功及气体状态参量考点例析本部分主要包括分子动理论、内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体的状态参量及定性关系。在高考中多以选择题、填空题的形式出现，理科综合一般只考一道选择题，占分比例较小，试题难度属于容易题或中档题，因此只要能识记和理解相关知识点，得到本部分试题的分数并不困难。一、夯实基础知识1、理解并识记分子动理论的三个观点描述热现象的一个基本概念是温度。凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。分子动理论是从物质微观结构的观点来研究热现象的理论。它的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。2、了解分子永不停息地做无规则
2、运动的实验事实物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。（1）扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。（2）布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。关于布朗运动，要注意以下几点：形成条件是：只要微粒足够小。温度越高，布朗运动越激烈。观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。实验中描绘出的是某固体微粒每隔 30 秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。3、 了 解 分 子 力 的 特 点分子力有如下几个特点：分子间同时存在引力和斥力；引力和斥力都随着距离的增大而减小；斥力比引力变化得快
3、。4、 深 刻 理 解 物 体 内 能 的 概 念 做 热 运 动 的 分 子 具 有 的 动 能 叫 分 子 动 能 。 温 度 是 物 体 分 子 热 运 动 的 平 均 动 能 的 标 志 。温 度 越 高 ， 分 子 做 热 运 动 的 平 均 动 能 越 大 。 由 分 子 间 相 对 位 置 决 定 的 势 能 叫 分 子 势 能 。 分 子 力 做 正 功 时 分 子 势 能 减 小 ； 分 子力 作 负 功 时 分 子 势 能 增 大 。 （ 所 有 势 能 都 有 同 样 结 论 ： 重 力 做 正 功 重 力 势 能 减 小 、 电 场 力做 正 功 电 势 能 减 小 。
4、 ）由 上 面 的 分 析 可 以 得 出 ： 当 r=r0即 分 子 处 于 平 衡 位 置 时 分 子 势 能 最 小 。 不 论 r 从 r0增 大 还 是 减 小 ， 分 子 势 能 都 将 增 大 。 分 子 势 能 与 物 体 的 体 积 有 关 。 体 积 变 化 ， 分 子 势 能 也变 化 。 物 体 中 所 有 分 子 做 热 运 动 的 动 能 和 分 子 势 能 的 总 和 叫 做 物 体 的 内 能 。5、掌握热力学第一定律做功和热传递都能改变物体的内能。也就是说，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。但从能量转化和守恒的观点看又是有区别的：做功是其他能和内能之间的转
5、化，功是内能转化的量度；而热传递是内能间的转移，热量是内能转移的量度。2外界对物体所做的功 W 加上物体从外界吸收的热量 Q 等于物体内能的增加 U，即 U= Q+W 这叫做热力学第一定律。在这个表达式中，当外界对物体做功时 W 取正，物体克服外力做功时 W 取负；当物体从外界吸热时 Q 取正，物体向外界放热时 Q 取负； U 为正表示物体内能增加，U为负表示物体内能减小。6、掌握热力学第二定律（1）热传导的方向性。热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行（热量会自发地从高温物体传给低温物体） ，但是向相反的方向却不能自发地进行。（2）第二类永动机不可能制成。我们把没有冷凝器
6、，只有单一热源，从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起其它变化的热机称为第二类永动机。这表明机械能和内能的转化过程具有方向性：机械能可以全部转化成内能，内能却不能全部转化成机械能。（3）热力学第二定律的表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化（按热传导的方向性表述） 。不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述） 。第二类永动机是不可能制成的。热力学第二定律使人们认识到：自然界各种进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。它揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律。（4）
7、能量耗散。自然界的能量是守恒的，但是有的能量便于利用，有些能量不便于利用。很多事例证明，我们无法把流散的内能重新收集起来加以利用。这种现象叫做能量的耗散。它从能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。8、掌握气体的状态参量（1）温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志。热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号 T，单位 K（开尔文） ；摄氏温度是导出单位，符号 t，单位（摄氏度） 。关系是 t=T-T0，其中 T0=273.15K，摄氏度不再采用过去的定义。两种温度间的关系可以表示为：T = t+273.15K 和 T =t，要注意两种单位制下每一度的间隔是
8、相同的。0K 是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。（2）体积。气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。（3）压强。气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。 （绝不能用气体分子间的斥力解释！）一般情况下不考虑气体本身的重力，所以同一容器内气体的压强处处相等。但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。压强的国际单位是帕，符号 Pa，常用的单位还有标准大气压（atm）和毫米汞柱3(mmHg)。它们间的关系是：1 atm=1.01310 5Pa=760 mmHg； 1 mmHg=133.3Pa。9、气体的体积
9、、压强、温度间的关系。（1）一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小，压强增大。（2）一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，体积增大。（3）一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大。二、解析典型问题问题 1：应弄清分子运动与布朗运动的关系布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果，个别分子对固体微粒的碰撞不会产生布朗运动。布朗运动的激烈程度与固体微粒的大小、液体的温度等有关。固体微粒越小，液体分子对它各部分碰撞的不均匀性越明显；质量越小，它的惯性越小，越容易改变运动状态，所以运动越激烈。液体温度越高，固体微粒周围的液体分子运动越不规则，对微粒碰撞的不均匀性越
10、明显，布朗运动越激烈。但要注意布朗运动是悬浮的固体微粒的运动，不是单个分子的运动，但布朗运动证实了周围液体分子的无规则运动。例 1、下列关于布朗运动的说法中正确的是( )A.布 朗 运 动 是 指 在 显 微 镜 下 观 察 到 的 组 成 悬 浮 颗 粒 的 固 体 分 子 的 无 规 则 运 动 ；B.布 朗 运 动 是 指 在 显 微 镜 下 观 察 到 的 悬 浮 固 体 颗 粒 的 无 规 则 运 动 ；C.布 朗 运 动 是 指 液 体 分 子 的 无 规 则 运 动 ；D.布 朗 运 动 是 指 在 显 微 镜 下 直 接 观 察 到 的 液 体 分 子 的 无 规 则 运 动
11、。显 然 正 确 答 案 为 B。问题 2：应弄清分子力与分子引力和斥力的关系。分子之间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子之间存在着引力。分子间有引力，而分子间有空隙，没有紧紧吸在一起，说明分子间还存在着斥力。分子间同时存在着引力和斥力。分子之间同时存在着引力和斥力，都随分子之间距离的变化而变化。但是，由于斥力比引力变化得快，便出现了“斥力大于引力” 、 “斥力和引力恰好相等” 、 “引力大于斥力”的情况；当 r 很大时，可以认为引力和斥力均 “等于零”等情况。而分子力是指分子引力和斥力的合力，分子间距离为 r0 时分子力为零，并不是分子间无引力和斥力。例 2、 若 把
12、 处 于 平 衡 状 态 时 相 邻 分 子 间 的 距 离 记 为 r0， 则 下 列 关 于 分 子 间 的 相 互 作 用力 的 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.当 分 子 间 距 离 小 于 r0时 ， 分 子 间 作 用 力 表 现 为 斥 力 ;B.当 分 子 间 距 离 大 于 r0时 ， 分 子 间 作 用 力 表 现 为 引 力 ;C.当 分 子 间 距 离 从 r0逐 渐 增 大 时 ， 分 子 间 的 引 力 增 大 ; D.当 分 子 间 距 离 小 于 r0时 ， 随 着 距 离 的 增 大 分 子 力 是 减 小 的显 然 正 确 答 案 为 A、 B。问题
13、3： 应弄清分子力做功与分子势能变化的关系与 重 力 、 弹 力 相 似 ， 分 子 力 做 功 与 路 径 无 关 ， 可 以 引 进 分 子 势 能 的 概 念 。 分 子 间 所 具有 的 势 能 由 它 们 的 相 对 位 置 所 决 定 。 分 子 力 做 正 功 时 分 子 势 能 减 小 ， 分 子 力 做 负 功 时 分 子势 能 增 加 。 通 常 选 取 无 穷 远 处 （ 分 子 间 距 离 rr0处 ） 分 子 势 能 为 零 。 当 两 分 子 逐 渐 移 近 时4（ rr0） ， 分 子 力 做 正 功 ， 分 子 势 能 减 小 ； 当 分 子 距 离 r=r0时
14、 ， 分 子 势 能 最 小 （ 且 为 负 值 ） ；当 两 分 子 再 靠 近 时 （ rQ212、一个带活塞的气缸内盛有一定量的气体。若此气体的温度随其内能的增大而升高,则（ ）A 将热量传给气体，其温度必升高B压缩气体，其温度必升高C压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变D压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高13、有一段 12cm 长汞柱，在均匀玻璃管中封住了一定质量的气体。如图 19 所示。若管中向上将玻璃管放置在一个倾角为 300 的光滑斜面上。在下滑过程中被封闭气体的压图 1914强（设大气压强为 P0=76cmHg）为( )A76cmHg B82cmHgC88cmHg
15、 D70cmHg。14、如图 20 所示，若在湖水里固定一细长圆管，管下端未触及湖底，管内有一不漏气的活塞，它的下端位于水面上。活塞的底面积为S=1.0cm2,质量不计，水面上的大气压强为 P0=1.0105Pa,现把活塞缓慢地提高 H=15m,则拉力对活塞做的功为 J，大气压力对做的功为 J。15、质量为 M 的木块静止于光滑的水平桌面上，另有一质量为 m 的子弹，以水平初速度 V0 向木块射来，与木块发生相互作用后，子弹最后停留在木块中。设此过程中机械能损失的有 30%转化为子弹的内能增加，并知道子弹的比热为 C ，试求子弹的温度升高 t 。（参考答案见下期讲座）专题七：机械振动和机械波考点例析如临高考测试参考答案：1.C; 2. A; 3.C; 4.B; 5.AB; 6.BD; 7.AD; 8.B; 9.A; 10.A; 11. ; 12.0.8s; 13.F=24N; 14.0.47s,大于 340m/s; 15.70 次/分。RTh0 H 图 20
