1、第16章 热 学,考点38 气体， 液体， 固体,考点39 热力学定律和能量守恒定律,考点40 实验：用油膜法估测分子大小,考点37 分子动理论,考点38 分子动理论,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破方法1 分子热运动方法2 分子间作用力和分子势能 考法例析 成就能力考法1 分子热运动考法2 分子力及分子运动,必备知识 全面把握,1物质是由大量分子组成的 (1) 分子的体积分子的体积很小，它的直径数量级约为1010 m.油膜法测分子的直径：让油酸液滴在水面上散开形成单分子油膜，如图所 示，设油酸的体积为V，在水面铺开的面积为S，则油酸分子的直径(2) 分子的质量分子质量很小，一般分子质量
2、的数量级是1026 kg.(3)阿伏加德罗常数1 mol任何物质中所含的分子数叫阿伏加德罗常数，NA .,6.021023 mol1,2分子做永不停息的无规则运动 (1)扩散现象两种不同的物质 后，彼此进入对方的现象叫扩散现象温度越高，扩散越快(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的小颗粒在永不停息地做无规则运动特点：颗粒越 ，温度越 ，布朗运动越显著原因：小颗粒受周围液体(或气体)分子的撞击而产生的实质：布朗运动是小颗粒的运动，不是分子的运动，但说明了分子运动的 性,接触,无规则,1对扩散现象的理解 (1)扩散现象是从浓度 处向浓度 处扩散(2)扩散现象不是外界作用(例如：对流、重力作用等)，
3、也不是化学反应的结果，而是物质分子永不停息地做无规则运动的结果(3)虽然分子热运动的剧烈程度受到温度影响，温度越高，分子热运动越剧烈，但分子的热运动永远不会停止,2对布朗运动的理解 (1)固体颗粒足够小，很难直接用肉眼观察，一般都是在显微镜下观察 (2)观察到的是固体颗粒的无规则运动，反映了液体分子热运动的无规则性 (3)温度越高，布朗运动越剧烈，说明温度越高，液体分子的无规则运动越剧烈分子的运动是看不见的，布朗运动虽然不是分子的运动，却可以间接证明分子永不停息地做无规则运动,注意：布朗运动只能在气体或者液体中发生，扩散现象可以在固体、液体、气体中发生,3分子间存在相互作用的引力和斥力分子间的
4、引力和斥力同时存在，通常分子力是指分子间引力和斥力的合力,分子力与分子间距离的关系如图所示，由图可知，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小但斥力比引力的变化快 (1)当rr0(平衡位置)时，F引F斥，分子力合力为零 (2)当rr0时， ，分子力表现为 (3)当rr0时， ，分子力表现为 (4)当r10r0(即r109 m)时，分子力已经变得十分微弱，可以忽略不计，可认为分子间分子力为零,4分子势能分子间存在相互作用力分子间具有由它们的相对位置决定的势能叫分子势能分子势能的改变与分子力做功有关：分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加，且分子力做多少功，分子势能就改变多少分
5、子势能与分子间距的关系： (1)当r r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子力做负功，分子势能增加 (2)当rr0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子力做负功，分子势能增加 (3)当rr0时，分子势能最小，但不为零，为负值(选两分子相距无穷远时的分子势能为零),核心方法 重点突破,方法1 分子热运动课标全国201533(1)，5分(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( ) A温度越高，扩散进行得越快 B扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的,例1,【注】对分子热运动
6、的考查主要集中在两个方面：布朗运动和扩散现象 扩散现象是分子的运动，而布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体颗粒的 运动，是液体(或气体)分子无规则运动的反映,【解析】扩散现象是物质分子做无规则运动产生的，在气体、液体、固体中都能发生；温度越高，扩散现象越明显；这是一种物理现象，不是化学反应，所以选项A、C、D正确，选项B、E错误【答案】A、C、D,例1,方法2 分子间作用力和分子势能 (1)分子力是分子间引力与斥力的合力，分子间的引力和斥力同时存在，且引力和斥力均随分子间距的增大而减小，随分子间距的减小而增大，但斥力变化比引力快 (2)判断分子力随分子间距离的变化情况时，可根据图像来判断，这
7、样比较直观 (3)判断分子势能变化的两种方法 方法一：根据分子力做功判断分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加 方法二：利用分子势能与分子间距离的关系图像判断，如图所示 图中规定r处Ep0，由图可知，当rr0时，分子势能最小需要注意的是此图像和分子力与分子间距离的关系图像形状很相似，但意义不同，不要混淆,北京理综201813，6分关于分子动理论，下列说法正确的是( ) A气体扩散的快慢与温度无关 B布朗运动是液体分子的无规则运动 C分子间同时存在着引力和斥力 D分子间的引力总是随分子间距增大而增大,例2,【解析】,例2,气体扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；布
8、朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；分子间斥力与引力是同时存在的，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小，故C正确，D错误,【答案】C,考法例析 成就能力,考法1 分子热运动,例1,【注】能够说明分子做无规则运动的是布朗运动，高考题中常涉及对布朗运动的考查，关键是要弄清布朗运动的本质,山东理综201537(1)，5分(多选)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀关于该现象的分析正确的是( ) A混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 B混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动 C使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的
9、过程进行得更迅速 D墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的,【解析】墨滴入水，扩而散之，属于扩散现象，主要是由于水分子无规则运动造成的，与碳粒所受重力无关，选项A错误；根据分子动理论，任何分子都永不停息地做无规则运动，在混合均匀的过程中，水分子做无规则运动，而碳粒的运动是布朗运动，布朗运动是水分子无规则运动的表现，故碳粒也做无规则运动，选项B正确；颗粒越小、水温度越高，布朗运动越剧烈，选项C正确；墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子都做无规则运动产生的，选项D错误【答案】 B、C,例1,考法2 分子力及分子力做功河北保定2018二模给一定质量的温度为0 的水加热，在水的温度由0 上升到
10、4 的过程中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”在水反常膨胀的过程中，水分子之间的结构发生变化导致体积减小，所有水分子间的总势能是增大的由此可知，反常膨胀时，水分子之间的作用力表现为_(填“斥力”或“引力”或“平衡”)，水分子的平均动能_(填“增大”“减小”或“不变”),例2,【解析】水反常膨胀时，水分子间的距离减小，分子间表现为斥力，温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大；因为分子间表现为斥力，当分子间距离减小时，分子力做负功，所以分子势能增大 【答案】斥力、增大,例2,考点39 气体，液体，固体,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破方法3 气体压强的微
11、观意义的理解方法4 气体实验定律的简单应用方法5 气体实验定律的图像问题方法6 理想气体状态方程的应用方法7 固体和液体 考法例析 成就能力考法3 气体的状态变化与微观解释考法4 一定质量的理想气体问题考法5 一定质量的理想气体的多过程问题,考法例析 成就能力考法6 气体状态变化中的图像问题考法7 两部分气体的状态变化问题,必备知识 全面把握,1气体 (1)气体分子运动的特点分子间距离大约是分子直径的10倍，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布(2)描述气体的状态参量温度：Tt273 K，温度是分子平均动能的标志体
12、积：气体分子占据的空间，即气体所充满的容器的容积压强：微观上取决于分子的平均动能和单位体积内的分子数宏观上取决于气体的温度和体积,(3)三个实验定律,(4)理想气体,在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体叫理想气体 理想气体状态方程：(5)气体分子运动的规律 温度是分子平均动能的标志对确定的气体而言，温度与分子运动的平均速率有关，温度越高，反映气体分子热运动的平均速率越大 分子的速率按一定的规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示,（氧气分子的速率分布图像),(6)气体压强的微观解释 气体压强的产生原因(微观解释) 大量分
13、子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持续、均匀的压力，产生压强 影响气体压强的两个因素 a气体分子的平均动能，从宏观上看由气体的温度决定 b单位体积内的分子数，从宏观上看与气体的体积有关 (7)饱和汽与饱和汽压 动态平衡 在相同时间内回到水中的分子数等于离开水面的分子数，这时，水蒸气的密度不再增大，液体水也不再减少，液体与气体之间达到了平衡状态这种平衡是一种动态平衡 饱和汽与未饱和汽 与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽 饱和汽压 在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫饱和汽压未饱和汽的压强小于饱和汽压饱和汽压随温度的升高而增大，与液体的种类有关，与体积无关,(8)空气的湿度
14、空气的绝对湿度 空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强来表示，这样表示的湿度叫空气的绝对湿度 空气的相对湿度 用空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比来描述空气的潮湿程度，这样表示的湿度叫空气的相对湿度,2固体 (1)定义 固体是指以固态形式存在的物质的总称，是物质的一种凝聚态 (2)特点 有一定的体积和形状，在外力作用下显示出一定的刚性 固体没有流动性，可压缩性也很小 (3)晶体与非晶体,要判断一种物质是晶体还是非晶体，关键是看有无确定的熔点，有确定熔点的是晶体，无确定熔点的是非晶体 几何外形是指自然生成的形状，若形状规则，是单晶体；若形状不规则，有两种可能，即为多晶体或非晶体，凭此
15、一项不能最终确定物质是否为晶体 从导电、导热等物理性质来看，物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是多晶体，也可能是非晶体,3液体,液体的性质介于气体和固体之间液体一方面像固体，具有一定的体积，不易压缩；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流动性 (1)液体表面张力 形成的原因：液体表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力 表面特征：表面层中分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层张紧的弹性薄膜 表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线 表面张力的效果：使液体表面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形表面积最小 (
16、2)浸润与不浸润 一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫浸润一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体表面，这种现象叫不浸润 (3)毛细现象 浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象 (4)液晶 有些化合物像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，人们把这些化合物叫液晶它是一种介于固态和液态之间的中间态物质.,核心方法 重点突破,方法3 对饱和汽压的理解江苏物理201812A(1)如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度当空气温度不变，若一段时
17、间后发现该温度计示数减小，则( ) A空气的相对湿度减小 B空气中水蒸气的压强增大 C空气中水的饱和汽压减小 D空气中水的饱和汽压增大,例1,【解析】 温度计示数减小说明水的蒸发加快，空气中水蒸气的压强减小，选项B错误；因空气的饱和汽压只与温度有关，空气温度不变，所以饱和汽压不变，选项C、D错误；根据相对湿度的定义可知，空气的相对湿度减小，选项A正确【答案】A,例1,方法4 气体实验定律的简单应用课标全国201733(2)，10分一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb.已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大
18、小为g.(1)求该热气球所受浮力的大小；(2)求该热气球内空气所受的重力；(3)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量,例2,【解析】【答案】,例2,方法5 气体实验定律的图像问题,例3,课标全国201833(1)，5分如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程、到达状态e.对此气体，下列说法正确的是( )A过程中气体的压强逐渐减小 B过程中气体对外界做正功 C过程中气体从外界吸收了热量 D状态c、d的内能相等 E状态d的压强比状态b的压强小,【解析】,例3,【答案】BDE,方法6 理想气体状态方程的应用,例4,辽宁六校协作体2019届期初考图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒
19、横截面积是细筒的4倍，细筒足够长在粗筒中用轻质活塞密闭了一定质量的理想气体，活塞与筒壁间的摩擦不计在6 时，活塞上方的水银深H10 cm，水银上表面与粗筒上端的距离y5 cm，气柱长L15 cm.不计活塞的质量和厚度，已知大气压强p075 cmHg，现对气体缓慢加热 (1)当水银上表面与粗筒上端相平时，求气体的温度T2 (2)当水银的一半被推入细筒中时，求气体的温度T3(结果保留3位有效数字),【解析】,例4,方法7 固体和液体,例5,课标全国201533(1)，5分(多选)下列说法正确的是( ) A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有
20、不同的光学性质 C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变,【解析】 一个固体是否是晶体是由分子的空间排列结构决定的，与体积大小无关，将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，选项A错误；由于单晶体具有各向异性的特点，所以有些晶体在不同方向上有不同的光学性质，选项B正确；有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，原因是组成它们的原子能够按照不同排列方式形成不同的空间分布，选项C正确；物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，在合适的条件下，某些晶
21、体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，选项D正确；在熔化过程中，晶体要吸收热量，温度不变，分子平均动能不变，分子势能增加，内能增加，选项E错误,例5,【答案】BCD,考法3 气体的状态变化与微观解释题,例1,海南儋州一中2019届统测关于气体的压强，下列说法中正确的是( ) A气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力 C气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强不一定减小 D单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大,考法例析 成就能力,【解析】,例1,由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动
22、，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强根据压强的定义得压强等于作用力与受力面积之比，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故A正确，B错误影响气体压强的微观因素是分子的密集程度和分子的平均动能，平均动能减小，密集程度可能增加，则压强可能增大，故C正确分子的密集程度增加，分子的平均动能可能减小，则气体压强可能减小，故D错误,【答案】AC,考法4 一定质量的理想气体问题,例1,课标全国201633(2)，10分一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶
23、中的压强降低到2个大气压时，需重新充气若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天,【解析】,例1,设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，压强变为p2(2个大气压)时，体积为V2.设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0，则有 p1V1p2V2Np0V0 解得氧气可用的天数为N4(天),【答案】4天,考法5 一定质量的理想气体的多过程问题,例2,课标全国201533(2)，10分如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞已知大活塞的质量为m12.50 kg，横截面积为S180.0 cm2；小活塞的质量为m21.50 kg，横截面积为S2
24、40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l40.0 cm；汽缸外大气的压强为p1.00105 Pa，温度为T303 K初始时大活塞与大圆筒底部相距1/2，两活塞间封闭气体的温度为T1495 K现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移忽略两活塞与汽缸之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求： (1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度； (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强,【解析】,例2,【答案】 (1)330 K (2)1.01105 Pa,考法6 气体状态变化中的图像问题,例3,江苏物理201812A(3)如图所示，一定质量的理想气
25、体在状态A时压强为2.0105 Pa，经历ABCA的过程，整个过程中对外界放出61.4 J热量求该气体在AB过程中对外界所做的功,【解析】 整个过程中，外界对气体做功WWABWCA，且WCApA(VCVA) 由热力学第一定律UQW，得WAB(QWCA) 代入数据得WAB138.6 J，即气体对外界做的功为138.6 J.,例3,【答案】 138.6 J,考法7 两部分气体的状态变化问题,例4,课标全国201833(2)，10分如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两
26、部分气体的压强均为p0.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为V/8时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了V/6.不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量,【解析】,例4,【答案】,考法8 对固体和液体的考查,例4,河北衡水中学2018模拟以下对固体和液体的认识，正确的有( )A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，说明蜂蜡是晶体 B液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润 C影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差距 D液体汽
27、化时吸收的热量等于液体分子克服分了引力而做的功 E车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象,【解析】 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，说明云母是晶体，故A错误；液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，分子力为引力，表现为不浸润，故B正确；影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，即空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距，故C正确；液体汽化时，液体分子离开液体表面成为气体分子，要克服其他液体分子的吸引而做功，因此要吸收热量液体汽化过程中体积增大很多，体积膨胀时要克服外界气压做功，也要吸收热量，故D错误；车轮在
28、潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象，选项E正确,例4,【答案】BCE,考点40 热力学定律和能量守恒定律,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破方法8 物理的内能方法9 热力学第一定律的应用方法10 对热力学第二定律的理解 考法例析 成就能力考法9 对热力学定律的理解考法10 内能与热力学第一定律的综合性问题考法11 热力学第一定律与理想气体状态方程相结合,必备知识 全面把握,1物体的内能,(1)分子的平均动能 物体内部大量分子动能的平均值叫分子的平均动能 温度是大量分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大 种类不同的物质，温度相同，平均动能相同，但它们的平均速率不同 分
29、子的平均动能与物体机械运动的速率无关 （做热运动的分子具有的动能叫分子动能，在研究热现象时，由于单个分子运动的无规则性，研究单个分子的动能是不可能的，也是毫无意义的，有意义的是分子热运动的平均动能，而温度是大量分子平均动能的标志，对个别的分子来讲就毫无意义，即个别的分子速率大，物体的温度不一定高）,(2)物体的内能 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能 a物体的内能跟分子数、温度和体积有关 b理想气体内无分子力，无分子势能，所以理想气体的内能只跟温度和分子数有关 c物体的内能和机械能有着本质的区别物体具有内能，同时可能具有机械能，也可能不具有机械能 改变物体内能有两种方式：
30、 a做功：其他形式的能与内能相互转化的过程，外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减少 b热传递：是物体间内能转移的过程，只要两物体存在温度差，内能就可由高温物体转移给低温物体 做功与热传递对改变物体的内能是等效的,2能量守恒定律,(1)内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变 (2)第一类永动机 不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器叫第一类永动机能量守恒定律使人们认识到第一类永动机是不可能制成的,3热力学第一定律 外界对物体做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物
31、体内能的增加量即WQU. 应用热力学第一定律时必须掌握的符号法则： (1)外界对物体做功W0，物体对外界做功W0； (2)物体吸热Q0，物体放热Q0； (3)物体内能增加U0，物体内能减少U0.,4热力学第二定律,(1)两种表述 克劳修斯表述：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 开尔文表述：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 （第一种表述是按照热传导过程的方向性表述的，第二种表述则是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的两种表述是等价的，可以从一种表述推导出另一种表述，它们从不同的角度描述了与热现象有关的宏观过程是有方向的，是不可逆的，所以都称
32、为热力学第二定律),(2)第二类永动机 能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化的热机称为第二类永动机 第二类永动机没有违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律，也是不可能制成的，因为机械能与内能之间的转化具有方向性，机械能可全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能而不引起其他变化，热机效率不可能达到100%.,核心方法 重点突破,方法8 物体的内能课标全国201633(1)，5分(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是( )A质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一
33、定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加,例1,【解析】,例1,物体内大量分子做无规则运动具有的动能和分子势能的总和叫内能质量和温度都相同的气体，内能不一定相同，其内能还与气体的体积有关，故选项A错误；气体内能的大小与气体的质量和温度等有关，而与气体整体的运动速度无关，选项B错误；气体被压缩时外界对气体做功，若在此过程中同时放出热量，根据UWQ可知，内能可能不变，选项C正确；理想气体的内能只考虑分子动能，表现在宏观上只与温度有关，选项D正确；一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，内能一定增加，选项E正确 【答案】CDE,方法9 热力学第一定律的应用,例2,课标全国2017
34、33(1)，5分(多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确的是( ),A气体自发扩散前后内能相同 B气体在被压缩的过程中内能增大 C在自发扩散过程中，气体对外界做功 D气体在被压缩的过程中，外界对气体做功 E气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变,【解析】,例2,气体向真空自发扩散过程中，气体不对外界做功，C错误，由热力学第一定律WQU知，W0，Q0，则内能不变，A正确；气体被压缩的过程中，外界对气体做功，W0，Q0
35、，由热力学第一定律WQU可知U0，B、D正确；由于理想气体的内能只与温度有关，所以气体被压缩的过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，E错误【答案】A、B、D 【反思】热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变物体内能的方式是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系,方法10 对热力学第二定律的理解,例3,河南安阳2018一模下列关于热力学定律的理解正确的是( ) A热量不可能从低温物体传到高温物体 B如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡 C物体的摄氏温度变化了1 ，其热力学温度变化了1 K D空调机作为制冷机使用时，
36、将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律 E一辆空载的卡车停于水平地面，在缓慢装沙的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体向处界放热,【解析】,例3,热量能够自发地从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，如电冰箱，A错误；达到热平衡的条件是温度相等，则可知如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，故B正确；由Tt273.15 K得知，Tt，即热力学温度的变化总等于摄氏温度的变化，故C正确；空调机作为制冷机使用时，空气压缩机做功，要消耗电能，制冷过程不是
37、自发进行的，制冷时将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作遵守热力学第二定律，故D错误；在卡车装沙的过程中胎内气体经历了一个温度不变，压强增大的变化，由理想气体状态方程可知，气体体积变小，故外界对气体做正功；胎内气体内能不变，外界又对气体做正功，根据能量守恒定律，胎内气体向处界放热，故E正确 【答案】BCE,方法例析 成就能力,考法9 对热力学定律的理解,例1,课标全国201633(1)，5分(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是( ) A气体吸热后温度一定升高 B对气体做功可以改变其内能 C理想气体等压膨胀过程一定放热 D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E如果两个
38、系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡,【解析】,例1,考法10 内能与热力学第一定律的综合性问题课标全国201633(1)，5分(多选),例2,一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是( ) A气体在a、c两状态的体积相等 B气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功,
39、【解析】,例2,考法11 热力学第一定律与理想气体状态方程相结合,例3,福建理综201529(2)，6分如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac.则( ) ATbTc，QabQac BTbTc，QabQac CTbTc，QabQac DTbTc，QabQac,【解析】,例3,考点41 实验：用油膜法估测分子大小,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破方法11 油膜法测分子直径,必备知识 全面把握,1实验目的,(1)会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜
40、的面积 (2)估测油酸分子的大小 2实验原理 将一滴用酒精稀释过的油酸酒精溶液滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成了单分子油膜层，如果把分子看成球形，单分子油膜层的厚度就可以看成油酸分子的直径，事先测出油酸的体积V和油膜的面积S，就可以利用d估算出油酸分子的直径d.,3实验器材 浅水盘(边长为3040 cm)、水、注射器(或滴管)、坐标纸、玻璃板、痱子粉、酒精、油酸、量筒、彩笔等,4实验步骤,(1)配制油酸酒精溶液取油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL含1
41、 mL纯油酸的油酸酒精溶液 (2)在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深)，将痱子粉均匀地撒在水面上，使水处于稳定状态 (3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 mL溶液所需加入油酸酒精溶液的滴数n，计算出每滴中的纯油酸的体积V. (4)用注射器(或滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面中央 (5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油膜的形状 (6)把玻璃板放在坐标纸上，采用“不足半格的舍去，等于或多于半格的算一格”的方法，数出轮廓内正方形的个数，再根据方格的面积，求出油酸膜的面积S. (7)根据 ，求出油酸分子的直径,5注意事项,(1)实验前应检
42、查浅盘是否干净，如果有油渍将影响实验结果 (2)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免酒精蒸发导致浓度改变，使实验误差变大 (3)在浅盘的中央加痱子粉且要适量，使痱子粉自动扩散均匀 (4)由于油酸膜要经过先扩大后收缩的过程，因此画轮廓时要待油酸膜稳定后再画，画时视线要与玻璃板垂直，动作要轻而迅速 (5)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可.,核心方法 重点突破,方法11 油膜法测分子直径,例,湖北荆门2016调考在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm，该油酸膜的面积是_m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4106 mL，则油酸分子的直径是_m(上述结果均保留一位有效数字),【解析】,例,谢谢观赏,考点41,第16章,
