高考物理专题复习 第十六章 热学课件

1 第十六章热学 2 第十六章热学 3 考点43分子动理论内能 高考考法突破 考法1布朗运动与分子热运动的比较 应试基础必备 考法2利用阿伏加德罗常数进行微观量的估算 考法3分子间作用力和分子势能随分子间距的变化规律 4 考点43分子动理论内能 1 分子动理论 1 物体是由大量分子组成的 分子的大小 分子直径的数量级为10 10m 分子质量的为数量级10 26kg 分子直径估测方法 油膜法 阿伏加德罗常数 1mol的任何物质中含有NA 6 02 1023个分子 2 分子永不停息地做无规则运动 扩散现象 不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散 扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的 布朗运动 指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动 微粒越小 温度越高 布朗运动越明显 3 分子间存在相互的作用力分子间同时存在引力和斥力 均随分子间距离增大而减小 但斥力比引力变化得快 分子力是分子间引力和斥力的合力 5 2 物体的内能 1 分子平均动能分子由于做热运动而具有的动能叫分子动能 物体内所有分子动能的平均值叫分子平均动能 2 分子势能由分子间相对位置决定的势能叫分子势能 固体和液体的分子势能与物体的体积有关 3 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做物体的内能 决定内能的因素微观上 分子动能 分子势能 分子个数 宏观上 温度 体积 物质的量 改变物体内能有两种方式 做功 热传递内能的改变由热力学第一定律决定 6 考法1布朗运动与分子热运动的比较 关键点拨 布朗运动中观察到的是固体微粒 不是液体或者固体分子 的无规则运动 反应的是气体或液体分子运动的无规则性 7 考法2利用阿伏加德罗常数进行微观量的估算1 灵活运用两种微观模型 1 球体模型 分子的直径为 2 立方体模型 分子的直径为 8 考法3分子间作用力和分子势能随分子间距的变化规律 9 9 考点44气体 固体和液体 高考考法突破 考法4气体压强的计算 应试基础必备 考法5气体实验定律 考法6理想气体的状态方程及应用 考法7气体的变质量问题 考法8晶体与非晶体 10 考点38气体 固体和液体 11 12 2 固体 活塞或汽缸 封闭的气体压强的确定可对该固体进行受力分析 由平衡条件建立方程来求气体压强 13 考法5气体实验定律1 气体实验定律及图线比较 14 15 考法7气体的变质量问题分析变质量问题 可通过选择合适的研究对象 使问题转化为质量不变的问题1 打气问题选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象2 抽气问题将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象 16 17 考法8晶体和非晶体 18 考点45热力学定律与能量守恒定律 高考考法突破 考法9对热力学第一定律的理解 应试基础必备 考法10对热力学第二定律的理解 19 考点45热力学定律与能量守恒定律 1 热力学第一定律 1 做功和热传递是改变物体内能的两种方式 2 热力学第一定律 U Q W 2 热力学第二定律 1 热传导的方向性 自发地从高温物体传到低温物体 低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体 2 第二类永动机 从单一热源吸热并把它全部用来对外做功 不产生其他变化的机器 3 热力学第二定律 克劳修斯表述 热量不能自发地从低温物体传到高温物体 开尔文表述 不可能从单一热源吸收热量 使之完全变为有用功 而不产生其他影响 3 能量守恒定律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 或者从一个物体转移到别的物体 在转化或转移的过程中 能量的总量保持不变 20 考法9对热力学第一定律的理解1 反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是等效的 给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系 2 对公式 U Q W符号的规定 3 几种特殊情况 1 绝热 Q 0 W U 外界对物体做的功等于物体内能的增加 2 不做功 W 0 Q U 物体吸收的热量等于物体内能的增加 3 始末状态内能不变 U 0 W Q 外界对物体做的功等于物体放出的热量 4 注意事项 1 要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统 2 计算时要依照符号法则代入数据 结果正 负同样依照规则来解释其意义 3 绝热 说明与外界没有热交换 气体向真空扩散时对外不做功 21 考法10对热力学第二定律的理解1 对热力学第二定律关键词的理解在热力学第二定律的表述中 自发地 不产生其他影响 的含义 1 自发地 指明了热传递等热力学宏观现象的方向性 2 不产生其他影响 发生的热力学宏观过程只在本系统内完成对周围环境不产生热力学方面的影响 如吸热 放热 做功等 3 热力学过程方向性实例 2 热力学第二定律的实质揭示了大量分子参与宏观过程的方向性自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 22 考点46实验 用油膜法估测分子的大小 应试基础必备 23 考点46实验 用油膜法估测分子的大小 1 实验原理用油膜法估测分子大小的原理 累积法测一滴油酸酒精溶液体积V0 据溶液浓度求一滴纯油酸体积V测出油滴形成单分子油膜层的面积S 如果把分子看做球形 就可算出油酸分子的直径 2 实验步骤 1 配制油酸酒精溶液 1mL油酸滴入酒精配制成500mL油酸酒精溶液 2 用滴管或注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下量筒内增加一定体积时的滴数 算出一滴油酸酒精溶液的体积 3 实验时先向边长为30 40cm的浅盘里倒入约2cm深水 将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上 用滴管往水面上滴一滴油酸酒精溶液 4 待油酸薄膜的形状稳定后 将玻璃板放在浅盘上 然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上 24 5 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 算出油酸薄膜的面积S 求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位 数出轮廓内正方形的个数 6 根据配制的油酸酒精溶液的浓度 算出一滴溶液中纯油酸的体积V 根据一滴纯油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度 即油酸分子的大小 3 误差分析用油膜法估测分子的直径 通常可以测得比较准 实验误差通常来自三个方面 1 形成单分子油膜要求使用的酒精的浓度 痱子粉的用量适宜 形成单分子油膜 2 油滴的体积V用累积法测油滴的体积 3 油膜的面积S计算方格数 不足半格舍去 多于半格算一个 方格边长单位越小越精确 25 4 注意事项 1 油酸酒精溶液的浓度应小于0 1 2 痱子粉的用量不要太多 否则不易成功 3 测一滴油酸酒精溶液的体积时 滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数 应多滴几滴 数出对应的毫升数 这样求平均值时误差较小 4 浅盘里水离盘口面的距离应小些 并要水平放置 以便准确地画出