第一篇 专题十二 热学(选修3-3)

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1、高频考点要求1.分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数Ⅰ2.温度是分子平均动能的标志、内能Ⅰ3.气体实验定律、理想气体Ⅰ4.热力学第一、第二定律Ⅰ5.能量守恒定律Ⅰ6.实验：用油膜法估测分子的大小1.高考对本专题知识的考查以非选择题的形式为主，难度中等偏下，分值8～15分．2.主要考查分子动理论的基本观点，热现象的微观解释，热力学第一定律与气体状态参量结合进行热学分析及气体实验定律和理想气体状态方程的应用等.考情分析2．说明分子永不停息地做无规则运动的两个实例(1)布朗运动①研究对象：悬浮在液体或气体中的小颗粒

2、．②运动特点：无规则、永不停息．③相关因素：颗粒大小，温度．④物理意义：说明液体或气体分子永不停息地做无规则热运动．(2)扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象．产生原因：分子永不停息地做无规则运动．3．分子间的相互作用力和分子势能(1)分子力①定义：分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，分子力是引力和斥力的合力．分子力与分子间距离的关系如图12－1所示．②规律：引力和斥力均随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得更快；都随分子间距离的减小而增加，但斥力增加得更快．图12－1(2)分子势能①分子力做功与

3、分子势能变化的关系：当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增加．②分子势能与分子间距离的关系：如图12－2所示．由分子势能和分子间距离的关系图线可知，若选取无穷远处分子势能为零，横轴以下分子势能均为负值，当分子间距离为r0时，分子势能最小．图12－2二、固体、液体和气体1．晶体、非晶体分子结构不同，表现出的物理性质不同，如外形、熔点等．其中单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．2．液晶既可以流动，又表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性，液晶显示技术

4、有很大的应用．3．液体表面张力是由液体表面层的分子结构决定的，类似的现象还有浸润、不浸润、毛细现象等．气体实验定律和理想气体状态方程的适用条件均是一定质量的理想气体．三、物体的内能及热力学定律1．决定物体内能的因素2．热力学第一定律(1)公式：ΔU＝Q＋W(2)符号规则：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；ΔU为正表示物体内能增加，ΔU为负表示物体内能减小．3．热力学第二定律(1)两种表述表述一：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体．表述二：

5、不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他变化．(2)意义：揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程具有方向性．(1)在应用热力学第一定律时，要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递．例如物体吸热内能不一定增加，因为吸热的同时还可能对外做功．(2)若研究对象是一定质量的理想气体，其内能完全由温度决定．当气体被压缩时，外界对气体做正功；气体体积增大时，气体对外界做功．(3)绝热过程即Q＝0(注意此时温度不一定不变)．等容过程气体和外界都不做功．(2)分子间距的估算方法设想气体分子均匀分布，每个分子

6、占据一定的体积．假设为立方体，分子位于每个立方体的中心，每个小立方体的边长就是分子间距；假设气体分子占据的体积为球体，分子位于球体的球心，则分子间距离等于每个球体的直径．二、对热力学定律的辨析1．热力学第一定律和第二定律的区别(1)根据热力学第一定律，当摩擦力做功时，机械能可以全部转变为内能，而由热力学第二定律可知，这一内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能．(2)热量可以从高温物体自发地传递给低温物体，而热力学第二定律却说明热量不能自发地从低温物体传递给高温物体．(3)热力学第一定律说明，在任何过

7、程中能量一定守恒，热力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现．(4)热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件的一个规律，它指出自然界中出现的过程是有方向性的．2．热力学第二定律的微观意义系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化过程．(1)在机械能通过做功转化为内能的过程中，自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程，但其逆过程却不能自发地进行，即不可能由大量分子无规则的热运动自动转变为有序运动．(2)热传递的过程中，自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态

8、转化的过程，其逆过程不能自发地进行．(3)大量分子无序运动状态变化的方向总是向无序性增大的方向进行，即一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，这就是热力学第二定律的微观意义．(1)应用热力学第一定律时，要注意各符号正负的规定．并要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递．不能认为物体吸热(或对物体做功)物体的内能一定增加．(2)对气体做功的正负由气体的体积决定，气体体积增大，气体对外做