江苏专用高考物理大一轮复习热学固体液体气体性质热力学定律PPT课件

1、一、固体和液体1固体可以分为晶体和两种,晶体又分为单晶体和.2晶体的微观结构:晶体的形状和物理性质与非晶体不同,晶体中原子(或分子、离子)按照一定的规则排列,具有空间上的性.3液体的表面张力:液体的表面张力使液面具有的趋势,表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直.4液晶:具有液体的性,具有晶体的光学各向性.教材知识梳理非晶体多晶体周期收缩流动异第1页/共78页二、气体1气体的状态参量(1)压强:气体压强是大量分子对器壁撞击的宏观表现,其决定因素有和单位体积内的数.(2)体积:气体分子所能到达空间的体积,即气体所充满的容器的容积.(3)温度:宏观上温度表示物体的冷热程度,微观上温度是的标志

2、,热力学温度与摄氏温度的关系为T=(t+) K.教材知识梳理气体分子的平均动能分子分子平均动能273.15第2页/共78页2气体分子运动的特点(1)气体分子之间的距离大约是分子直径的倍,气体分子之间的相互作用力十分微弱,可忽略不计.(2)大量分子的热运动速率分布表现为“”的统计规律.(3)温度一定时,某种气体分子速率分布是确定的,平均速率是确定的.温度升高时,气体分子的增大,但并非每个分子的速率都增大.教材知识梳理10中间多、两头少平均速率第3页/共78页教材知识梳理反正正第4页/共78页4理想气体状态方程(1)理想气体:把在任何温度、任何压强下都遵从的气体称为理想气体.在压强不太大、温度不太

3、低时,实际气体可以看作理想气体.理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用,一定质量的某种理想气体的内能仅由决定.(2)理想气体状态方程:(质量一定的理想气体).教材知识梳理气体实验定律温度第5页/共78页三、热力学定律1热力学第一定律:一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体的增量.表达式为U=.2热力学第二定律(1)内容:不可能使热量由温物体传递到温物体,而不引起其他变化;不可能从热源吸收热量并把它全部用来对外,而不引起其他变化.(2)微观意义:一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性的方向进行.3热力学第三定律:热力学零度

4、不可能达到.教材知识梳理内能W+Q低高单一做功增大第6页/共78页四、物体的内能1能量守恒定律:能量既不会,也不会,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从转移到,在转化或转移的过程中,能量的总量.2永动机:第一类永动机是不可能制成的,因为它违反了;第二类永动机也是不可能制成的,因为它违反了.教材知识梳理凭空产生凭空消失一个物体另一个物体保持不变能量守恒定律热力学第二定律第7页/共78页教材知识梳理第8页/共78页教材知识梳理第9页/共78页教材知识梳理第10页/共78页教材知识梳理第11页/共78页考点一固体和液体的性质考点互动探究考向一固体的性质第12页/共78页考点互动探究第13页/共7

5、8页考点互动探究 规律总结(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.第14页/共78页考点互动探究考向二液体的性质第15页/共78页考点互动探究第16页/共78页考点互动探究 规律总结(1)表面张力的形成原因: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)表面张力的方向:和液面相切,垂直于这部分液面的分界线.(3)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

6、小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小.第17页/共78页考点互动探究考向三饱和汽压和湿度的理解第18页/共78页考点互动探究 规律总结(1)饱和汽压跟液体的种类有关,在相同的温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的.(2)饱和汽压跟温度有关,饱和汽压随温度的升高而增大.(3)饱和汽压跟体积无关,在温度不变的情况下,饱和汽压不随体积的变化而变化.第19页/共78页考点二气体实验定律和气体压强的微观解释考点互动探究第20页/共78页考点互动探究2利用气体实验定律解决问题的基本思路第21页/共78页考点互动探究考向一玻意耳定律第22页/共78页考点互动探究第23页/共78页考点互动探究第24页/

7、共78页考点互动探究考向二查理定律第25页/共78页考点互动探究第26页/共78页考点互动探究第27页/共78页考点互动探究考向三盖吕萨克定律第28页/共78页考点互动探究第29页/共78页考点三气体实验定律的图像问题考点互动探究(1)利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量,不同温度的两条等温线,不同体积的两条等容线,不同压强的两条等压线的关系.例如:在图33-3甲中,虚线为等容线,A、B分别是虚线与T2、T1两条等温线的交点,可以认为从B状态通过等容升压到A状态,温度必然升高,所以T2T1.图33-3又如图乙所示,A、B两点的温度相等,从B状态到A状态压强增大,体积一定减小,所以V2V1.

8、第30页/共78页考点互动探究第31页/共78页考点互动探究第32页/共78页考点互动探究第33页/共78页考点互动探究第34页/共78页考点互动探究第35页/共78页考点互动探究 方法总结气体状态变化的图像的应用技巧(1)明确点、线的物理意义:求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程.(2)明确斜率的物理意义:在V-T图像(或p-T图像)中,比较两个状态的压强(或体积)大小,可以比较表示这两个状态的点与原点连线的斜率的大小,其规律是:斜率越大,压强(或体积)越

9、小;斜率越小,压强(或体积)越大.第36页/共78页考点四理想气体状态方程的求解考点互动探究1理想气体(1)宏观上,理想气体是指在任何条件下始终遵循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.(2)微观上,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.第37页/共78页考点互动探究第38页/共78页考点互动探究第39页/共78页考点互动探究第40页/共78页考点互动探究第41页/共78页考点互动探究第42页/共78页考点互动探究第43页/共78页考点互动探究 方法总结对于两部分气体的问题,一定要找好两部分气体

10、之间的关系,比如压强关系、体积关系等,分别找出两部分气体的初、末状态的压强、体积和温度,根据理想气体状态方程列式求解.第44页/共78页考点五热力学定律的理解与应用考点互动探究考向一热力学第一定律的理解和应用1改变内能的两种方式的比较做功热传递区别内能变化情况外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少从运动形式上看宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化通过分子之间的相互作用,使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化,是内能的转移从能量的角度看其他形式的能与内能相互转化的过程不同物体之间或同一物体不同部分之间内能的

11、转移能的性质变化情况 能的性质发生了变化能的性质不变联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的第45页/共78页考点互动探究2温度、内能、热量、功的比较含义特点温度表示物体的冷热程度,是物体分子平均动能大小的标志,它是大量分子热运动的集体表现,对个别分子来说,温度没有意义状态量内能物体内所有分子动能和势能的总和,它是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的热量是热传递过程中内能的改变量,热量用来量度热传递过程中内能转移的多少过程量功做功过程是机械能或其他形式的能和内能之间的转化过程第46页/共78页考点互动探究3对公式U=Q+W符号的规定符号WQU+外界对物体做功物体吸收热

12、量内能增加-物体对外界做功物体放出热量内能减少第47页/共78页考点互动探究4几种特殊情况(1)若过程是绝热的,则Q=0,W=U,外界对物体做的功等于物体内能的增加量.(2)若过程中不做功,即W=0,则Q=U,物体吸收的热量等于物体内能的增加量.(3)若过程的初、末状态物体的内能不变,即U=0,则W+Q=0或W=-Q,外界对物体做的功等于物体放出的热量.第48页/共78页考点互动探究第49页/共78页考点互动探究第50页/共78页考点互动探究第51页/共78页考点互动探究 规律总结(1)做功情况看气体的体积:体积增大,气体对外做功,W为负;体积缩小,外界对气体做功,W为正.(2)如果研究对象是

13、理想气体,由于理想气体没有分子势能,所以当它的内能变化时,主要体现在分子平均动能的变化上,从宏观上看就是温度发生了变化.第52页/共78页考点互动探究考向二热力学第二定律的理解和应用1对热力学第二定律的理解(1)“自发地”说明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量的帮助.(2)“不产生其他影响”的含义是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.2热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性,进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.第53页/共78页考点互动探究第

14、54页/共78页考点互动探究 规律总结热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但在有外界影响的条件下,热量可以从低温物体传到高温物体,例如电冰箱;在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能,例如气体的等温膨胀过程.第55页/共78页考点互动探究第56页/共78页考点互动探究 规律总结两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机不消耗能量却可以源源不断地对外做功的机器从单一热源吸热,全部用来对外做功而不引起其他变化的机器违背能量守恒定律,不可能实现不违背能量守恒定律,但违背热力学第二定律,不可能实现第57页/共78页教师备用习题第58页/共78页教师备用习题第59页/共78页教师备用习题第60页/共78页教师备用习题第61页/共78页教师备用习题第62页/共78页教师备用习题第63页/共78页教师备