高考物理大一轮复习 专题十二 热学 第2讲 气体、液体和固体课件.ppt

第2讲 气体 液体和固体 一 气体的性质 1 气体的状态参量 冷热 平均动能 1 温度 在宏观上表示物体的 程度 在微观上是分子 的标志 两种温标 摄氏温标t 单位 在1个标准大气压下 水的冰点作为0 沸点作为100 273 15 热力学温标t 单位k 把 作为0k 绝对零度 0k 是低温的极限 只能接近不能达到 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 器壁而 3 压强 气体的压强是由于气体分子产生的 容积 频繁碰撞 2 气体的分子动理论 1 气体分子运动的特点 气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外 还有 的作用 分子力 杂乱无章 每个气体分子的运动是 的 但对大量分子的 整体来说 分子的运动是 的 有规律 2 气体压强的微观意义 气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的 压强的大小跟两个因素有关 气体分子的 气体分子的 平均动能 密集程度 反比 pv 正比 正比 4 气体状态变化的图象 5 理想气体的状态方程 1 理想气体 从宏观上来说 理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体 实际气体在压强不太大 温度不太低的条件下 可视为理想气体 从微观上来说 理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力 分子本身没有体积 即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间 2 理想气体的状态方程 一定质量的理想气体的状态方程 c 恒量 基础检测 1 多选 对于一定量的稀薄气体 下列说法正确的是 a 压强变大时 分子热运动必然变得剧烈b 保持压强不变时 分子热运动可能变得剧烈c 压强变大时 分子间的平均距离必然变小d 压强变大时 分子间的平均距离可能变大e 压强变小时 分子间的平均距离可能变小答案 bde 二 固体和液体 饱和蒸汽 1 晶体和非晶体 不规则 异 同 续表 晶体 晶体 非晶体 晶体 非晶体 2 液体 液晶 1 液体的表面张力液体表面各部分间相互 的力叫表面张力 表面张力使液体 液体表面有收缩到 的趋势 表面张力的方向和液面 其大小除了跟边界线的长度有关外 还跟液体的种类 温度有关 吸引 自动收缩 最小 相切 2 液晶的特性 液晶分子既保持排列有序而显示各向 性 又可以自由移动位置 保持了液体的 液晶分子的位置无序使它像 排列有序使它像晶体 液晶分子的排列从某个方向看比较整齐 从另一个方向看则是杂乱无章的 液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变 异 流动性 液体 3 饱和蒸汽与饱和汽压 相对湿度 1 饱和蒸汽 在密闭容器中的液体 不断地蒸发 液面上的蒸汽也不断地凝结 当两个同时存在的过程达到动态平衡时 宏观的蒸发停止 这种与液体处于 的蒸汽称为饱 和蒸汽 动态平衡 增大 压强 2 饱和汽压 饱和蒸汽所具有的压强 叫做这种液体的饱和汽压 饱和汽压随温度的升高而 3 相对湿度 某温度时水蒸气的 与同一温度下水的饱和汽压的百分比 称为该温度下空气的相对湿度 水蒸气的实际压强 p 相对湿度 b 同温下水的饱和汽压 ps 100 基础检测 2 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 内能也保持不变答案 bcd 考点1 气体实验定律及状态方程的应用 重点归纳1 利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路 考题题组 1 2016年新课标 卷 一 u 形玻璃管竖直放置 左端开口 右端封闭 左端上部有一光滑的轻活塞 初始时 管内汞柱及空气柱长度如图12 2 1所示 用力向下缓慢推活塞 直至管内两边汞柱高度相等为止 求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离 已知玻璃管的横截面积处处相同 在活塞向下移动的过程中 没有发生气体泄漏 大气压强p0 75 0cmhg 环境温度不变 图12 2 1 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 图12 2 2 4 2016年新课标 卷 一氧气瓶的容积为0 08m3 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 36m3 当氧气瓶中的压强降低到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 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 根据玻意耳定律得 p1v1 p2v2 重新充气前 用去的氧气在p2压强下的体积为 v3 v2 v1 考点2 固体和液体的性质 1 晶体和非晶体 1 单晶体具有各向异性 但不是在各种物理性质上都表现出各向异性 2 只要是具有各向异性的物体必定是晶体 且是单晶体 3 只要是具有确定熔点的物体必定是晶体 反之 必是非晶体 4 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 2 液体表面张力 1 形成原因 表面层中分子间的距离比液体内部分子间的 距离大 分子间的相互作用力表现为引力 2 表面特性 表面层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绷紧的弹性薄膜 3 表面张力的方向 和液面相切 垂直于液面上的各条分 界线 4 表面张力的效果 表面张力使液体表面具有收缩趋势 使液体表面积趋于最小 而在体积相同的条件下 球形的表面积最小 考题题组 5 多选 2017年贵州安顺模拟 以下说法中正确的是 a 金刚石 食盐都有确定的熔点b 饱和汽的压强与温度无关c 一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用d 多晶体物理性质表现为各向异性e 当人们感觉空气干燥时 空气的相对湿度一定较小答案 ace 6 多选 2017年广西柳州铁路第一中学检测 下列说法正 确的是 a 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动b 空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果c 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点d 高原地区水的沸点较低 这是高原地区温度较低的缘故e 干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度 这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 解析 布朗运动是指水中的花粉在液体分子无规则运动的撞击下发生无规则运动 它间接反映了液体分子的无规则运动 a错误 在液体表面张力的作用下 水滴呈球形 b正确 液晶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 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 c正确 水的沸点和气压有关 高原地区水的沸点较低 是因为高原地区大气压较低 d错误 湿泡下端包有湿纱布 湿纱布上的水分要蒸发 蒸发是一种汽化现象 汽化要吸热 所以温度计的示数较低 e正确 答案 bce 易错点 气体状态变化图象 例题 多选 2016年新课标 卷 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p t图象如图12 2 3所示 其中对角线ac的延长线过原点o 下列判断正确的是 图12 2 3 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 触类旁通 2016年江苏卷 如图12 2 4甲所示 在斯特林循环的p v图象中 一定质量理想气体从状态a依次经过状态b c和d后再回到状态a 整个过程由两个等温和两个等容过程组成 b c的过程中 单位体积中的气体分子数目 填 增大 减小 或 不变 状态a和状态d的气体分子热运动速率的统计分布图象如