热学第2讲固体、液体和气体

1、精品文档第二讲固体、液体和气体考点一固体与液体的性质H考点逐项排查根底层1 .晶体与非晶体、分类比拟晶体非晶体单晶体多晶体外形规那么不规那么不规那么熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性原子排列规那么每个晶粒的排列不规那么不规那么转化晶体和非晶体在一定条件下可以转化典型物质石英、玄母、明矶、食盐玻璃、橡胶2 .液体的外表张力(1)作用：液体的外表张力使液面具有收缩一的趋势.(2)方向：外表张力跟液面相切,跟这局部液面的分界线垂直.3 .毛细现象是指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/细管越细,毛细现象越 明显.4 .液晶的物理性质(1)具有液体的流动性.(

2、2)具有晶体的光学各向异,也(3)从某个方向看其分子排列比拟整洁,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的.5 .饱和汽：饱和汽压随温度而变,与饱和汽的体积无关.温度越高,饱和汽压越大. 6 .湿度：绝对湿度是空气中所含水蒸气的压强；相对湿度是某一温度下,空气中水蒸气的实际压强与同一温度下 水蒸气的实际压强水的饱和汽压之比,相对湿度=同温度下水的饱和汽压x1.易错辨析请判断以下说法是否正确.单晶体的所有物理性质都是各向异性的.()(2)单晶体有天然规那么的几何形状,是由于物质微粒是规那么排列的.()液晶是液体和晶体的混合物.()(4)船浮于水面上是液体的外表张力作用的结果.() (5)水蒸气到达

3、饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时蒸发和凝结仍在进行.精品文档题组阶梯突破应用层1 .晶体、非晶体的区别2021课标I 33多项选择以下说法正确的选项是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.在适宜的条件下,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2 .液体的性质2021海南151多项选择以下说法正确的选项是A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面.这是由于水外表存在外表张力的

4、缘故B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能.这是由于油脂使水的外表张力增大的缘故C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形.这是外表张力作用的结果D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开.这是由于水膜具有外表张力的缘 故3 .液体外表张力的理解关于液体的外表现象,以下说法正确的选项是A.液体外表层的分子分布比内部密B.液体有使其体积收缩到最小的趋势C.液体外表层分子之间只有引力而无斥力D.液体有使其外表积收缩到最小的趋势4 .对饱和汽、湿度的理解多

5、项选择关于饱和汽压和相对湿度,以下说法中正确的选项是A.温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B.温度升高时,饱和汽压增大C.在相对湿度相同的情况下,夏天比冬天的绝对湿度大D .饱和汽压和相对湿度都与体积无关考点二气体压强的产生与计算基设层考点逐项排杳1 .产生的原因由于大量分子无规那么运动而碰撞器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力,作用在器壁单位面积上的压力叫做气体 的压强.2 .决定因素 1宏观上：决定于气体的温度利体积2微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程叵题组阶梯突破应用层P,求被5 .液体封闭气体压强的求解假设大气压强为 po,在图1中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为精品文

6、档封闭气体的压强.下面外部p.(外界大16 .活塞封闭气体压强的求解汽缸截面积为S,质量为m的梯形活塞上面是水平的,与右侧竖直方向的夹角为 “,如图2所示,当活塞上放质量为 M的重物时处于静止.设大气压为P0,假设活塞与缸壁之间无摩擦.求汽缸中气体的压强.7 .关联气体压强的计算竖直平面内有如图 3所示的均匀玻璃管,内用两段水银柱封闭两段空气柱a、b,各段水银柱高度如下图,大气压为po,求空气柱a、b的压强各多大.8 .加速状态下气体压强的求解如图4所示,光滑水平面上放有一质量为M的汽缸,汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞,活塞面积为S.现用水平恒力 F向右推汽缸,最后汽缸和活塞

7、到达相对静止状态,求此时缸内封闭气体的压强气压为po)精品文档I 方法点拨 j两种状态下气体压强的求解方法1 .平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片 (自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积, 得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强.(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强.(3)等压面法：在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等.液体内深h处的总压强p=p0+ p gh p0为液面上方的压强.2 .加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液

8、柱(或活塞)为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求解.考点三理想气体状态方程与气体实验定律的应用考点逐项排查根底目1 .气体实验定律玻意耳定律查理定律盖一吕萨克定律内容f质量的某种气体, 在温度不变的情况下, 压强与体积成反比f质量的某种气体,在 体积不变的情况下,压强 与热力学温度成正比f质量的某种气体,在 压强不变的情况下,其体 积与热力学温度成正比表送式P1Vt= P2V2庄=住或 T1 T2 望P1JP2 T2V1V2fT1-T2 或V1T1一V2T2图象IKJ1 /J-TO2 .理想气体的状态方程(1)理想气体宏观上讲,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,

9、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.微观上讲,理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力,即分子间无分子势能.(2)理想气体的状态方程精品文档定质量的理想气体状态方程：甯=喈或詈C.气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例.应用层题组阶梯突破9.一定质量的气体问题(2021重庆10(2)北方某地的冬天室外气温很低,吹出的肥皂泡会很快冻结.假设刚吹出时肥皂泡内气体温度为 Ti,压强为pi,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化,大气压强为P0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.10.变质量的气体问题(2021福建理综29(2)

10、某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为 po的空气,现在要使轮胎内的气压增大到 p,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,那么还要向轮胎充入温度相同、压强也是 po、体积为 的空气.(填选项前的字母)11.一局部气体的多过程问题 (2021课标I 33(2)如图5, 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.大活塞的质量为m=2.50 kg,横截面积为S1=80.0 cm2；小活塞的质量为 m2 =1.50 kg,横截面积为S2= 40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接,间距为l = 40.0 cm；汽缸外大气的压强为 p=1.00X 105 Pa

11、,温度为T= 303K.初始时大活塞与大圆筒底部相距；,两活塞间封闭气体的温度为=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,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,汽缸内封闭气体的温度； (2)缸内封闭的气体与缸外大气到达热平衡时,缸内封闭气体的压强.精品文档A的直径是7c且平12.两局部关联气体问题(2021全国卷H 33(2)如图6所示,两汽缸 A、细均匀、等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;2倍,A上端封闭,B上端与大气连通；两汽缸除 A顶部导热外,其余局部均绝热,两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞

12、a、b,活塞下方充有氮气,活塞 a上方充有氧气.当大气压为 po、外界和汽缸内气体温度均为衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的 y,活塞b在汽缸正中间.4(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度； 1 一(2)继续缓慢加热,使活塞 a上升,当活塞a上升的距离是汽缸高度的 16时,求氧气的压强. 技巧点拨 .|分析气体状态变化要抓“三要点1 .阶段性,即弄清一个物理过程分为哪几个阶段；2 .联系性,即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的；3 .规律性,即明确各阶段遵循的实验定律.考点四气体状态变化中的图象问题n考点逐项排查基毗层一定质量的气体不同图象的比拟过程图

13、线类别图象特点图象例如等温过程p一 VpV=CT其中C为恒量,即pV之积越大的等温线温度 越电线离原点越迹_0: o Ti>TL V1P-V1p=CTj,斜率k= CT,即斜率越大,温度越西_c产 少; H1r i> AT T等容过程p-Tp = V斜率k=C,即斜率越大,体积越生口 f> vv, T等压过程V-TV = CT,斜率k = C,即斜率越大,压强越小 pp,二勺；精品文档p4oV甲L0T二思维深化 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7甲中,Vi对应虚线为等容线,A、B分别

14、是虚线与T2、Ti两线的交点,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T2>Ti.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V2<Vi.题组阶梯突破13. p V图象的理解2021福建292图8为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象,它由状态 A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为Ta、Tb、Tc,那么以下关系式中正确的.填选项前的字母A. Ta<Tb, Tb<TcB. Ta>Tb, Tb=Tc精品文档C. Ta>Tb, Tb<TcD. Ta= Tb,

15、 Tb>Tc14. p T图象的理解一定质量的理想气体,从图 9中A状态开始,经历了 B、C,最后到D状态,以下说法中正 确的是()A . A B温度升高,体积不变B. B-C压强不变,体积变大C. C-D压强变小,体积变小D . B点的温度最高,C点的体积最大15.热学气体图象的转化如图10甲是一定质量的气体由状态 A经过状态B变为状态C的VT图象.气体在 状态A时的压强是1.5X 105 Pa.说出A-B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中Ta的值.(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态 A经过状态B变为状态C的p T图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C如果

16、需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.技巧点拨 1气体状态变化图象的应用技巧1 .明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图象问题,应当明确图象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； 图象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.基址层考点逐项排杳2 .等温变化精品文档 一定质量的气体,温度保持不变时,分子的平均动能不变.在这种情况下,体积减小时,分子的密集程度增大,气zz 体的压强增大.3 .等容变化一定质量的气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变.在这种情况下,温 度升高时,分子的平均动能增大,气体的压强增大.4 .等压变化

17、定质量的气体,温度升高时,分子的平均动能增大.只有气体的体积同时增大, 使分子的密集程度减小,才能保持压强不变.应用层题组阶梯突破16.等容变化的微观解释多项选择封闭在汽缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,以下说法正确的选项是A.气体的密度增大B.气体的压强增大C.气体分子的平均动能减小D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多17 .等温变化的微观解释多项选择一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析, 这是由于A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C.气体分子的总数增加D.单位体积内的分子数

18、目增加18 .气体实验定律的微观解释多项选择对于一定质量的气体,当压强和体积发生变化时,以下说法正确的选项是A.压强和体积都增大时,其分子平均动能不可能不变B.压强和体积都增大时,其分子平均动能有可能减小C.压强增大,体积减小时,其分子平均动能一定不变D.压强减小,体积增大时,其分子平均动能可能增大灯学考点组合练提升解题水平1 .如图11所示,曲线 M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程.图中横轴表示时间t,纵轴表示温度T.从图中可以确定的是A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B.曲线M的bc段表示固液共存状态C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D,曲线M的cd段、曲线N的f

19、g段均表示液态2 . 2021课标H 331多项选择以下说法正确的选项是 .填正确答案标号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精品文档B.空中的小雨滴呈球形是水的外表张力作用的结果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.干湿泡湿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3 .空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L,现再充入1.0 atm的空气9.0 L .设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,那么充气后储气罐中气体压强为A . 2.5 atm B. 2.0

20、 atm C. 1.5 atm D . 1.0 atm答案 A解析 取全部气体为研究对象,由P1V1+p2V2=pVXIp= 2.5 atm,故A正确.4 .多项选择一定质量理想气体的状态经历了如图12所示的ab、bc、cd、da四个过程,其中bc的延长线通过原点,cd垂直于ab且与水平轴平行,da与bc平行,那么气体体积在A. ab过程中不断增大B . bc过程中保持不变C. cd过程中不断增大D. da过程中保持不变重力加速度大小为g,练出高分根底稳固1 .以下说法中正确的选项是 A .饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大 不再液化时的状态B.饱和汽是指液体不再蒸发,蒸汽C.所有晶体

21、都有固定的形状、固定的熔点和沸点D.所有晶体由固态变成液态后,再由液态变成固态时,固态仍为晶体2 .液体的饱和汽压随温度的升高而增大A.其变化规律遵循查理定律B.是由于饱和汽的质量随温度的升高而增大5. 2021海南单科152如图13所示,一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水 平地面上,开口向上,内有两个质量均为 m的相同活塞A和B;在A与B之间、B与容器底 面之间分别封有一定量的同样的理想气体,平衡时体积均为V.容器内气体温度始终不变, 外界大气压强为p.现假设活塞B发生缓慢漏气,致使 B最终与容器底面接触.求活塞 A移动的距离.C.是由于饱和汽的体积随温度的升高而增大D,是由于饱

22、和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大3.如图1所示,只有一端开口的 U形玻璃管,竖直放置,用水银封住两段空气柱I和n ,大气压为p0,水银柱高为压强单位,那么空气柱I的压强p1为精品文档A . pi=p0+hB . pi = p0 hC. pi=po+2hD . pi = po4.关于空气湿度,以下说法正确的选项是A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到枯燥时,空气的相对湿度一定较小C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比5 .如图2, 一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态 b,在

23、此过程中,其压强A.逐渐增大B.逐渐增小C.始终不变D.先增大后减小6 .以下说法正确的选项是A. 一定质量的气体,当温度升高时,压强一定增大B. 一定质量的气体,当体积增大时,压强一定减小C. 一定质量的气体,当体积增大、温度升高时,压强一定增大D. 一定质量的气体,当体积减小、温度升高时,压强一定增大7 . 2021江苏12A1多项选择对以下几种固体物质白熟悉,正确的有 A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体8 .烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片反面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规那么D.石墨和金刚石的物理性质不

24、同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同8 .多项选择一定质量的理想气体经过一系列过程,如图3所示,以下说法中正确的选项是A. a-b过程中,气体体积增大,压强减小B. b-c过程中,气体压强不变,体积增大C. c-a过程中,气体压强增大,体积变小D. c-a过程中,气体内能增大,体积不变9 .多项选择用如图4所示的实验装置来研究气体等容变化的规律. A、B管下端由 软管相连,注入不定量的水银,烧瓶中封有一定量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高,那么为了保持瓶中气体体积不变 A.将烧瓶浸入热水中时,应将 A管向上移动B.将烧瓶浸入热水中时,应将 A管向下移动C.将烧瓶浸入冰水中时,应将 A管向上移动D.将烧瓶浸入冰水中时,应将 A管向下移动10 .在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,石蜡熔化的 范围分另1J如图5a、b、c所示,而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间精品文档变化的关系如图d所