第十一章第二节

1、第二节固体、液体和气体第二节固体、液体和气体第十一章热学第十一章热学栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学一、固体一、固体1分类：分类：固体分为固体分为_和和_两类晶体分两类晶体分_和和_晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学2晶体与非晶体的比较晶体与非晶体的比较单晶体单晶体多晶体多晶体非晶体非晶体外形外形_不规则不规则不规则不规则熔点熔点确定确定_不确定不确定物物理理性性质质_各向同性各向同性各向同性各向同性典典型型物物质质石英、云母、食盐、硫酸铜石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、玻璃、蜂蜡、松香松香形成与形成与转化转化有的物质在不同条件下能

2、够形成不同的形态同一有的物质在不同条件下能够形成不同的形态同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体些非晶体在一定条件下可以转化为晶体规则规则确定确定各向异性各向异性栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 1.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A有规则几何外形的固体一定是晶体有规则几何外形的固体一定是晶体B晶体的各向同性是由于组成它的微粒是按照一定的规则晶体的各向同性是由于组成它的微粒是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性排列的，具有空间上的周期性C晶体一定具有各向异

3、性的特点晶体一定具有各向异性的特点D某些物质微粒能够形成几种不同的空间分布某些物质微粒能够形成几种不同的空间分布D栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学二、液体二、液体1液体的表面张力液体的表面张力(1)作用：液体的表面张力使液面具有作用：液体的表面张力使液面具有_的趋势的趋势(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线_(3)大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大收缩收缩垂直垂直栏目栏

4、目导引导引第十一章热学第十一章热学2液晶的物理性质液晶的物理性质(1)具有液体的流动性具有液体的流动性(2)具有晶体的光学各向异性具有晶体的光学各向异性(3)在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的看，分子的排列是杂乱无章的栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 2.下列说法正确的是下列说法正确的是()A液体表面层的分子分布比内部密液体表面层的分子分布比内部密B王亚平太空授课中水球的形成是液体表面张力作用王亚平太空授课中水球的形成是液体表面张力作用的结果的结果C液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性液晶分子的

5、空间排列是稳定的，具有各向异性D液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的BD栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学三、饱和汽湿度三、饱和汽湿度1饱和汽与未饱和汽饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽2饱和汽压饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强定义：饱和汽所具有的压强(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关越大，且饱和汽压与饱和汽的体积

6、无关栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 3.关于饱和汽，下面说法正确的是关于饱和汽，下面说法正确的是( )A达饱和汽时液面上的气体分子的密度不断增大达饱和汽时液面上的气体分子的密度不断增大B达饱和汽时液面上的气体分子的密度不变达饱和汽时液面上的气体分子的密度不变C将未饱和汽转化成饱和汽可以保持温度不变，减小体积将未饱和汽转化成饱和汽可以保持温度不变，减小体积D将未饱和汽转化成饱和汽可以保持体积不变，降低温度将未饱和汽转化成饱和汽可以保持体积不变，降低温度BCD栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学四、气体四、气体1气体分子运动的特点气体分子运动的

7、特点(1)气体分子间距气体分子间距_，分子力可以忽略，因此分子间，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间空间(2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时刻变化，大量分子做无规则的运动，速率有大有小，且时刻变化，大量分子的速率按分子的速率按“中间多，两头少中间多，两头少”的规律分布的规律分布(3)温度升高时，速率小的分子数温度升高时，速率小的分子数_，速率大的分，速率大的分子数子数_，分子的平均速率将，分子的平均速率将_，但速率分，但速率分布规律不变布规律不变较大较大减少减少增加增加增大增大栏目栏目导

8、引导引第十一章热学第十一章热学2气体实验三定律气体实验三定律玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律盖盖吕萨克定吕萨克定律律条件条件质量一定，质量一定，_不不变变质量一定，质量一定，_不不变变质量一定，质量一定，_不变不变表达式表达式_图象图象温度温度体积体积压强压强p1V1p2V2栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 4.(2014高考福建卷高考福建卷)如图，横坐标如图，横坐标v表示分子速表示分子速率，纵坐标率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦百分比图中曲线能正确表示某一温度下气体

9、分子麦克斯韦速率分布规律的是速率分布规律的是()A曲线曲线 B曲线曲线C曲线曲线 D曲线曲线D栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学五、理想气体状态方程五、理想气体状态方程1理想气体理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵从气体实验定律的气体实际气体在压强不太大、温度不太从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，可视为理想气体低的条件下，可视为理想气体(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分微观上讲，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

10、被压缩的子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间空间栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 5.(2014高考福建卷高考福建卷)如图为一定质量如图为一定质量理想气体的压理想气体的压强强p与体积与体积V关系图象，它由状态关系图象，它由状态A经等容过程到状态经等容过程到状态B，再经，再经等压过程到状态等压过程到状态C.设设A、B、C状态对应的温度分别为状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是，则下列关系式中正确的是()ATATB，TBTCBTATB，TBTCCTATB，TBTCDTATB，TBTCC栏目栏目导引导引第十一

11、章热学第十一章热学考点考点一一 固体和液体的性质固体和液体的性质考点二考点二 气体压强的产生与计算气体压强的产生与计算考点考点三三 气体状态变化的图象问题气体状态变化的图象问题考考点四点四 理想气体状态方程与实验定律的理想气体状态方程与实验定律的应用应用栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学考点一固体和液体的性质考点一固体和液体的性质1晶体和非晶体晶体和非晶体(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

12、确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体非晶体栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学2液体表面张力液体表面张力(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，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，分子势能大于液体内使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜，分子势能大于液体内部的分子势能部的分子势能(3)表表 面面 张力张力 的方

13、向：和的方向：和 液面液面 相相 切，垂直于切，垂直于 液液 面上面上 的各条的各条分界线分界线栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学(4)表面张力的效果：表面张力使液体表面具有收缩趋势，使表面张力的效果：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，球形的表面积最小积最小(5)表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系有关系栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学BCD栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热

14、学AD栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学考点二气体压强的产生与计算考点二气体压强的产生与计算1产生的原因产生的原因由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，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压强2决定因素决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积宏观上：决定于气体的温度和体积(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学3平衡

15、状态下气体压强的求法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液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计自身重力不计)为研究对为研究对象，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力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞或活塞)为研究对象进为研究对象进行受力分析，得到液柱行受力分析，得到液柱(或活塞或活塞)的受力平衡方程，求得气体的受力平衡方程，求得气体的压强的压强(3)等压面法：在连通器中，同一种液体等压面法：在连

16、通器中，同一种液体(中间不间断中间不间断)同一深同一深度处压强相等度处压强相等栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学4加速运动系统中封闭气体压强的求法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柱选取与气体接触的液柱(或活塞或活塞)为研究对象，进行受力分为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解析，利用牛顿第二定律列方程求解栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 如图所示，光滑水平面上放有一质量为如图所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸，汽的汽缸，汽缸内放有一质量为缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为面积为S.现用水

17、平恒力现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对对 静止状静止状 态，求态，求 此此 时缸时缸 内封内封 闭闭 气体的压强气体的压强p.(已知外界大已知外界大气压为气压为p0)栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 2.(2014高考浙江自选模块改编高考浙江自选模块改编)如图如图所示，内壁所示，内壁光滑的圆柱型金属容器内有一个质量为光滑的圆柱型金属容器内有一个质量为m、面积为、面积为S的活的活塞容器固定放置在倾角为塞容器固定放置在倾角为的斜面上一定量的气体被密的斜面上一定量的气体被密封在容器内，温度为封在容器内，温度为T0，活塞底面与容器底面平行，距离为

18、，活塞底面与容器底面平行，距离为h.已知大气压强为已知大气压强为p0，重力加速度为，重力加速度为g.求：容器内气体压强为求：容器内气体压强为多大？多大？栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学考点三气体状态变化的图象问题考点三气体状态变化的图象问题特点特点示例示例等温等温过程过程pVpVCT(其中其中C为恒为恒量量),即即pV之积越大之积越大的等温线温度越高的等温线温度越高,线离原点越远线离原点越远栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学特点特点示例示例等容等容过程过程等压等压过程过程pTVT栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 一定质量的理想气体的

19、状态经历了如图所示的一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中四个过程，其中bc的延长线通过原点，的延长线通过原点，cd垂垂 直直 于于 ab 且与水平且与水平 轴轴 平平 行，行，da 与与 bc平行，则气体体积在平行，则气体体积在()Aab过程中不断增加过程中不断增加Bbc过程中保持不变过程中保持不变Ccd过程中不断增加过程中不断增加Dda过程中保持不变过程中保持不变解析解析由图象可知由图象可知ab温度不变，压强减小，所以体积增温度不变，压强减小，所以体积增大，大，bc是等容变化，体积不变，因此是等容变化，体积不变，因此A、B正确正确cd体积体积不断减小，

20、不断减小，da体积不断增大，故体积不断增大，故C、D错误错误AB栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学方法总结方法总结气体状态变化图象的应用技巧气体状态变化图象的应用技巧(1)求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点表示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体状态变化的一个过程(2)在在VT图象图象(或或pT图象图象)中，比较两个状态的压强中，比较两

21、个状态的压强(或体或体积积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强规律是：斜率越大，压强(或体积或体积)越小；斜率越小，压强越小；斜率越小，压强(或或体积体积)越大越大栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 3.(1)为了将空气装入气瓶内，现为了将空气装入气瓶内，现 将一定质量的空将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图气等温压缩，空气可视为理想气体下列图 象能正确表示该象能正确表示该过程中空气的压强过程中空气的压强p和体积和体积V关系的是关系的是()B栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学(2)

22、带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体气体开始处于带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体气体开始处于状态状态A，由过程，由过程AB到达状态到达状态B，后又经过程，后又经过程BC到达状态到达状态C，如图所示设气体在状态如图所示设气体在状态A时的压强、体积和温度分别为时的压强、体积和温度分别为pA、VA和和TA.在状态在状态B时的体积为时的体积为VB，在状态，在状态C时的温度为时的温度为TC.求气体在状态求气体在状态B时的温度时的温度TB；求气体在状态求气体在状态A的压强的压强pA与状态与状态C的压强的压强pC之比之比栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学考点

23、四理想气体状态方程与实验定律的应用考点四理想气体状态方程与实验定律的应用栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学3应用状态方程或实验定律解题的一般步骤应用状态方程或实验定律解题的一般步骤(1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体；明确研究对象，即某一定质量的理想气体；(2)确定气体在始末状态的参量确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及及p2、V2、T2；(3)由状态方程或实验定律列式求解；由状态方程或实验定律列式求解；(4)讨论结果的合理性讨论结果的合理性栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 (2014高考山东卷高考山东卷) 一种水下重物一种水下重物打捞方法的工作原打捞方法的工作原理如

24、图所示将一质量理如图所示将一质量M3103 kg、体积、体积V00.5 m3的重的重物捆绑在开口朝下的浮筒上向浮筒内充入一定量的气体，物捆绑在开口朝下的浮筒上向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离开始时筒内液面到水面的距离h140 m，筒内气体体积筒内气体体积V11 m3.在拉力作用下浮在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为为h2时，拉力减为零，此时气体体积为时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮求，随后浮筒和重物自动上浮求V2和和h2.栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学已知大气压强已知大气压强p01105

25、Pa，水的密度，水的密度1103 kg/m3，重，重力加速度的大小力加速度的大小g10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略解析解析当当F0时，由平衡条件得时，由平衡条件得Mgg(V0V2)代入数据得代入数据得V22.5 m3设筒内气体初态、末态的压强分别为设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得，由题意得栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学p1p0gh1p2p0gh2在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律

26、得p1V1p2V2联立联立式，代入数据得式，代入数据得h210 m.答案答案2.5 m310 m栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学 4.(2015石家庄模拟石家庄模拟)如图所示，如图所示，U形形管右管横管右管横截面积为左管横截面积的截面积为左管横截面积的 2倍，在左管内用水倍，在左管内用水 银封银封 闭一段闭一段长为长为26 cm、温度为、温度为280 K的空气柱，左右两管水银面的空气柱，左右两管水银面 高度高度差为差为36 cm，外界大气压为，外界大气压为76 cmHg.若给左若给左 管的封闭管的封闭 气体气体加热，使管内气柱长度为加热，使管内气柱长度为30 cm，则此时，则此时左管内

27、气体的温度为多少？左管内气体的温度为多少？栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学答案：答案：371.5 K栏目栏目导引导引第十一章热学第十一章热学方法技巧方法技巧“两部分气两部分气”问题的求解技巧问题的求解技巧 (10分分)(2014高考新课标全国卷高考新课标全国卷)如图，如图，两汽缸两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；通；A的直径是的直径是B的的2倍，倍，A上端封闭，上端封闭，B上端与大气连通；两上端与大气连通；两汽缸除汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热两汽缸中各有一厚度顶部导热外，其余部分均绝热两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞可忽略的绝热轻活塞a、b