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1、
十四、選修3-3 熱學(xué)
知識(shí)點(diǎn)1 分力動(dòng)理論 內(nèi)能 熱力學(xué)定律
基礎(chǔ)回扣
1.分子動(dòng)理論的三個(gè)觀點(diǎn)
(1)物質(zhì)是由大量分子組成的。
①分子的大小:分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m。分子直徑的估測方法:油膜法。
②阿伏加德羅常數(shù)
a.1 mol的任何物質(zhì)中含有相同的分子數(shù),用符號(hào)NA表示,NA=6.02×1023mol-1。
b.NA是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁,NA=Mmolm分,NA=VmolV分。(該公式液體、固體能用,氣體不能用)
(2)分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
①擴(kuò)散現(xiàn)象:相互接觸的不同物質(zhì)互相進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。溫度越高,擴(kuò)散越快。
②布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):永不停息、
2、無規(guī)則運(yùn)動(dòng);顆粒越小,運(yùn)動(dòng)越劇烈;溫度越高,運(yùn)動(dòng)越劇烈;運(yùn)動(dòng)軌跡不確定。
③布朗運(yùn)動(dòng)是由于固體小顆粒受到周圍液體分子熱運(yùn)動(dòng)的撞擊力的不平衡而引起的,它是液體分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的間接反映。課本中描繪出的圖像是某固體顆粒每隔30秒的位置的連線,并不是該顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。
(3)分子之間存在引力和斥力
分子力和分子勢(shì)能隨分子間距離變化的規(guī)律如下:
分子力F
分子勢(shì)能Ep
變化圖像
隨分子間距離的變化情況
rr0
3、F引和F斥都隨r的增大而減小,隨r的減小而增大,F引>F斥,F表現(xiàn)為引力
r增大,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加;r減小,分子力做正功,分子勢(shì)能減小
r=r0
F引=F斥,F=0
分子勢(shì)能最小,但不為零
r>10r0
(10-9m)
F引和F斥都已十分微弱,可以認(rèn)為F=0
分子勢(shì)能為零
在圖線表示F、Ep隨r變化規(guī)律中,要注意它們的區(qū)別:r=r0處,F=0,Ep最小。在讀Ep-r圖像時(shí)還應(yīng)注意分子勢(shì)能的“+”“-”值是參與比較大小的。
2.分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和物體的內(nèi)能
分子動(dòng)能
分子勢(shì)能
內(nèi)能
定義
分子無規(guī)
則運(yùn)動(dòng)的
動(dòng)能
分子間有作用力,由
4、分子間相對(duì)位置決定的勢(shì)能
物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和
影響
因素
微觀
分子運(yùn)動(dòng)
的快慢
分子相對(duì)位置,分子力
分子動(dòng)能、分子勢(shì)能、分子數(shù)
宏觀
溫度
體積
溫度、體積、物質(zhì)的量
改變方式
升高或
降低溫度
增大或減小體積
做功和熱傳遞(二者實(shí)質(zhì)不一樣)
說明:(1)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志;
(2)溫度、分子動(dòng)能、分子勢(shì)能及內(nèi)能只對(duì)大量分子才有意義;
(3)任何物體都具有內(nèi)能;
(4)體積增大,分子勢(shì)能不一定增大。(如水變成冰)
3.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋
氣體的壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子的密集程度(單位體積內(nèi)的分子數(shù))有關(guān)
5、。從宏觀角度看,氣體的壓強(qiáng)跟溫度和體積有關(guān)。
4.熱力學(xué)第一定律
(1)熱力學(xué)第一定律表達(dá)式:ΔU=Q+W。
(2)符號(hào)規(guī)定:使用時(shí)注意符號(hào)法則(簡記為:外界對(duì)系統(tǒng)取正,系統(tǒng)對(duì)外界取負(fù))。對(duì)理想氣體,ΔU僅由溫度決定,W僅由體積決定。
(3)三種特殊情況
①若過程是絕熱的,則Q=0,W=ΔU。
②若過程中不做功,即W=0,Q=ΔU。
③若過程的始、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,即ΔU=0,則W+Q=0或W=-Q。
易錯(cuò)辨析
1.誤將布朗運(yùn)動(dòng)中小顆粒的運(yùn)動(dòng)當(dāng)成分子的運(yùn)動(dòng)。課本中描繪出的圖像是某固體微粒每隔30 s的位置的連線,并不是該微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。
2.混淆分子勢(shì)能與體積有關(guān)和分子
6、勢(shì)能由體積決定。
3.應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)不能正確判斷正、負(fù)號(hào)。
4.錯(cuò)誤地認(rèn)為外界對(duì)物體做功,內(nèi)能一定增加。
5.錯(cuò)誤地認(rèn)為物體吸收熱量,內(nèi)能一定增加。
知識(shí)點(diǎn)2 固體、液體、氣體的性質(zhì)
基礎(chǔ)回扣
1.晶體與非晶體
晶體
非晶體
單晶體
多晶體
熔點(diǎn)
確定
不確定
粒子排列
規(guī)則
不規(guī)則
形狀
規(guī)則
不規(guī)則
物理性質(zhì)
各向異性
各向同性
形成與轉(zhuǎn)化
有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的形態(tài),同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),有些晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體,有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體
2.液晶物理性質(zhì)具有
7、液體的流動(dòng)性具有某些晶體的光學(xué)各向異性在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊,但從另一方向看,分子的排列是雜亂無章的
3.液體的表面張力
(1)作用:液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢(shì)。
(2)方向:表面張力跟液面相切,且跟這部分液面的邊界線垂直。
(3)大小:液體的溫度越高,表面張力越小,液體中溶有雜質(zhì)時(shí),表面張力變小,液體的密度越大,表面張力越大。
4.飽和汽壓
特點(diǎn):液體的飽和汽壓與溫度有關(guān),溫度越高,飽和汽壓越大,且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。
5.相對(duì)濕度
在某一溫度下,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓之比,稱為空氣的相對(duì)濕度。即:相對(duì)濕度=水蒸氣的實(shí)
8、際壓強(qiáng)同溫下水的飽和汽壓。
易錯(cuò)辨析
1.誤以為物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體。
2.誤以為液面分子間只有引力,沒有斥力,所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)。
3.混淆相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度。
知識(shí)點(diǎn)3 氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程
基礎(chǔ)回扣
1.氣體實(shí)驗(yàn)定律
玻意耳定律
查理定律
蓋—呂薩克定律
內(nèi)容
一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)與體積成反比
一定質(zhì)量的某種氣體,在體積不變的情況下,壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比
一定質(zhì)量的某種氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,其體積與熱力學(xué)溫度成正比
表達(dá)
式
p1V1=p2V2
p1T1=p2T2或p1p2=T1T2
V1T1=V2T2或V1V2=T1T2
圖像
2.理想氣體的狀態(tài)方程
一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程:p1V1T1=p2V2T2或pVT=C。
易錯(cuò)辨析
1.誤以為溫度升高,氣體壓強(qiáng)一定增大。
2.混淆等溫膨脹和絕熱膨脹。
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（課標(biāo)版）2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)回扣14 十四、選修3-3 熱學(xué)
