高考物理二轮专题复习 第1部分 专题知识攻略 16 分子动理论　气体及热力学定律课件 新人教版.ppt

专题六分子动理论气体及热力学定律 1 宏观量和微观量及其相互关系 1 微观量 分子体积v0 分子直径d 分子质量m0 2 宏观量 物体的体积v 摩尔体积vm 物体的质量m 摩尔质量mm 物体的密度 热点1宏观量和微观量的计算 例1 空调在制冷过程中 室内空气中的水蒸气接触蒸发器 铜管 液化成水 经排水管排走 空气中水分越来越少 人会感觉干燥 若有一空调工作一段时间后 排出液化水的体积v 1 0 103cm3 已知水的密度 1 0 103kg m3 摩尔质量m 1 8 10 2kg mol 阿伏加德罗常数na 6 0 1023mol 1 试求 结果均保留一位有效数字 1 该液化水中含有水分子的总数n 2 一个水分子的直径d 答案 1 3 1025个 2 4 10 10m 借题发挥 宏观量和微观量计算问题的三点注意 1 固体 液体分子可认为紧靠在一起 可看成球体或立方体 气体分子只能按立方体模型计算所占的空间 2 状态变化时分子数不变 3 阿伏加德罗常数是宏观与微观的联系桥梁 计算时要注意抓住与其有关的三个量 摩尔质量 摩尔体积和物质的量 针对训练1 已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1 3kg m3和2 1kg m3 空气的摩尔质量为0 029kg mol 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 若潜水员呼吸一次吸入2l空气 试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数 结果保留一位有效数字 答案 3 1022个 1 描述气体的状态参量 热力学温度 t 压强 p 体积 v 2 气体实验定律及状态方程 热点2气体实验定律的应用 审题指导 解此题的关键有两点 1 正确选取研究对象并分析其状态变化特点 2 活塞类模型中压强的计算方法 借题发挥 气体实验定律应用的一般思路 1 弄清题意 确定研究对象 一般地说 研究对象分两类 一类是热学研究对象 一定质量的理想气体 另一类是力学研究对象 汽缸 活塞或某系统 2 分析清楚题目所述的物理过程 对热学研究对象分析清楚初 末状态变化过程 依据气体实验定律列出方程 对力学研究对象要正确地进行受力分析 依据力学规律列出方程 3 注意挖掘题目的隐含条件 如几何关系等 列出辅助方程 4 多个方程联立求解 对求解的结果注意检验它们的合理性 针对训练2 如图 由u型管和细管连接的玻璃泡a b和c浸泡在温度均为0 的水槽中 b的容积是a的3倍 阀门s将a和b两部分隔开 a内为真空 b和c内都充有气体 u型管内左边水银柱比右边的低60mm 打开阀门s 整个系统稳定后 u型管内左右水银柱高度相等 假设u型管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积 1 求玻璃泡c中气体的压强 以mmhg为单位 2 将右侧水槽的水从0 加热到一定温度时 u型管内左右水银柱高度差又为60mm 求加热后右侧水槽的水温 答案 1 180mmhg 2 364k 1 热力学第一定律公式 u q w符号的规定 热点3热力学定律的应用 注意 理想气体内能变化参考温度变化 做功情况参考体积变化 等压变化时气体做功w p v 2 热力学第二定律的两种表述表述一 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 表述二 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 例3 多选 2014年济南高三质检 如图所示 导热的汽缸固定在水平地面上 用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中 汽缸的内壁光滑 现用水平外力f作用于活塞杆 使活塞缓慢地向右移动 由状态 变化到状态 在此过程中 如果环境温度保持不变 下列说法正确的是 a 每个气体分子的速率都不变b 气体分子平均动能不变c 水平外力f逐渐变大d 气体内能减少e 气体放出热量f 气体内能不变 却对外做功 此过程违反热力学第一定律 不可能实现g 气体是从单一热源吸热 全部用来对外做功 但此过程不违反热力学第二定律 审题指导 本题关键信息有两处 1 导热的汽缸 说明气体状态变化时 温度不变 2 活塞缓慢向右移动 气体对外做功 解析 活塞缓慢移动 气体温度不变 分子平均动能不变 b项正确 理想气体内能只与温度有关 故内能不变 d项错 气体分子的速率遵循统计规律 a项错 气体等温膨胀 压强减小 水平外力f逐渐变大 c项正确 气体膨胀 对外做功 内能不变 故吸收热量 e项错 此过程不违反热力学第一定律 f项错 气体是从单一热源吸热 全部用来对外做功 由此过程需要借助外界的影响才能实现 故不违反热力学第二定律 g项正确 答案 bcg 借题发挥 热力学第一定律的应用技巧 1 应用热力学第一定律时 一要注意各符号正负的规定 二要注意改变内能的两种方式 做功和热传递 不能认为物体吸热 或对物体做功 物体的内能就一定增加 2 若研究对象为气体 对气体做功的正负由气体的体积决定 气体体积增大 气体对外做功 w 0 气体的体积减小 外界对气体做功 w 0 针对训练3 多选 关于一定量的气体 下列说法正确的是 a 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度 气体的温度就可以降低b 在完全失重的情况下 气体对容器壁的压强为零c 气体从外界吸收热量 其内能一定增加d 气体在等压膨胀过程中温度一定升高解析 气体温度反映了分子运动的剧烈程度 分子运动的剧烈程度减弱 温度必然降低 a项正确 气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器器壁的结果 在完全失重的情况下 气体对器壁仍产生压强 b项错误 气体从外界吸收热量 但如果同时对外做功 那么气体的内能不一定增加 c项错误 根据气体定律可知 气体在等压膨胀过程中 体积与热力学温度成正比 体积变大 温度