热学-高考物理考前三个月速记清单

（14（14）热学（一）知识清单分子动理论内能一、物体是由大量分子组成的

1.分子的大小——极小

分子直径的数量级：10-10m。

分子直径可用油膜法估测。

2.分子的质量很小，一般物质分子质量的数量级是：10-26kg。

3.阿伏加德罗常数

定义：1mol的任何物质中含有相同的微粒个数，用符号NA表示，NA=6.02×1023mol-1

阿伏加德罗常数是联系宏观和微观的桥梁。4.分子的两种理想模型球模型：立方体模型：二、分子永不停息地做无规则热运动

扩散现象和布朗运动都说明分子做无规则热运动。运动的剧烈程度与温度有关。

1.扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象。温度越高，扩散越快。

2.布朗运动

产生的原因：各个方向的液体分子对颗粒碰撞的不平衡

布朗运动的特点：

永不停息、无规则运动；

颗粒越小，运动越剧烈；

温度越高，运动越剧烈；

运动轨迹不确定。

布朗颗粒：布朗颗粒用肉眼直接看不到，但在显微镜下能看到，因此用肉眼看到的颗粒所做的运动，不能叫布朗运动。布朗颗粒直径约为10-6m（包含约1021个分子），而分子直径约为10-10m，布朗颗粒的运动是分子运动的间接反映。三、分子间存在着相互作用力

1.分子间同时存在相互作用的引力和斥力。

2.分子力：引力和斥力的合力。

3.为分子间引力和斥力大小相等时的距离，其数量级为10-10m。

4.如图所示，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但引力不如斥力变化快。四、物体的内能

1.分子平均动能

物体内所有分子动能的平均值叫作分子的平均动能。温度是分子的平均动能大小的标志，温度越高，分子的平均动能越大。

2.分子势能

概念：由分子间的相对位置和相互作用决定的能量。3.物体的内能

（1）定义：物体内所有分子势能和分子动能的总和。

（2）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。

（3）改变物体的内能有两种方式

做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体内能就减少多少。

热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候，物体吸收了多少热量，物体内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减少多少。

注意（1）温度相同的任意两个物体的分子平均动能相同，如温度相同的氢气和氧气分子平均动能相同，但由于氢气分子质量小于氧气分子质量，故氢气分子平均速率大于氧气分子平均速率。

（2）做功和热传递在改变物体内能上是等效的。固体、液体、气体一、固体

1.固体分为晶体和非晶体两类。石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体。

2.单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。

3.有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体，非晶沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫作各向同性。二、液体

液体分子间距离比气体分子间距离小得多，液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小；液体内部分子间的距离在10-10m左右。

1.液体的表面张力1）定义：作用在液体表面上的并使液体表面绷紧的力叫液体的表面张力。2）作用：液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。

3）方向：液体的表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。

4）大小：表面张力的大小除与分界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关。

5）表面张力是根据效果命名的力，是液体表面层内大量分子力的宏观表现。2．浸润和不浸润

1）浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作浸润。

2）不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作不浸润。

成因：浸润和不浸润是分子力作用的表现。

3）毛细现象：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。

3．液晶

1）定义：有些化合物像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，人们把这些化合物叫液晶。

2）物理性质

①具有液体的流动性；

②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，但从另一个方向看，分子的排列是杂乱无章的。三、气体

1．描述气体状态的物理量

1）体积V-几何参量：确定系统的空间范围。

2）压强-力学参量：确定外界与系统之间-d或系统内部各部分之间力的作用。

3）温度T-热学参量：确定系统的冷热程度。4）气体压强的微观解释

①产生机理：气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强。②决定因素

2.气体实验定律3．理想气体状态方程

1）理想气体：把在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体称为理想气体。在压强不太大、温度不太低时，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温度决定。

2）理想气体状态方程：（质量一定的理想气体）。4.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10倍，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计。

（2）气体分子的速率分布，表现出“中间多，两头少”的统计分布规律。

（3）气体分子向各个方向运动的机会均等。

（4）温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的，温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。热力学定律与能量守恒定律一、热力学定律

1.热力学第一定律

（1）内容：外界对物体做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物体内能的增量。

（2)表达式：2.热力学第二定律的两种表述

（1）热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

（2）不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。

二、能量守恒定律

1.能量守恒定律的内容：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，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。

2.条件性：能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的，例如，机械能守恒定律具有适用条件，而能量守恒定律是无条件的，是一切自然现象都遵守的基本规律。【重点难点复习】1、分子间作用力和分子势能

（1）分子力是分子间引力与斥力的合力，分子间的引力和斥力同时存在，且引力和斥力均随分子间距的增大而减小，但斥力变化比引力快.

（2）分子势能变化根据分子力做功判断.分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加.2、布朗运动和分子热运动的比较布朗运动热运动共同点都是无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈不同点运动物体小颗粒分子环境对象液体或气体之中任何物体运动类型机械运动，是热运动的反映热运动联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子热运动的撞击力不平衡而引起的，它是分子做无规则热运动的间接反映热力学第一定律

热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变物体内能的方式是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系.

（1）若过程是绝热的，则Q=0,，外界对物体做的功等于物体内能的增量；

（2）若过程中不做功，则W=0，，物体吸收的热量等于物体内能的增量；

（3）若过程的始、末状态物体的内能不变，即，则W+Q=0或W=-Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量

（4）做功和热传递都可以改变物体的内能，如果两个过程同时发生，则内能的改变可由热力学第一定律确定【重点难点复习】一、气体的变质量问题模型

分析气体质量改变问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为质量一定的气体问题，用气体实验定律或理想气体状态方程求解。

1．打气问题

选择原有气体和即将充入的气体整体作为研究对象。

2．抽气问题

把抽气过程中抽出的气体和剩余气体整体作为研究对象，可看成质量不变的等温膨胀过程。

3．灌气分装

把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象。

4．漏气问题

选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象，便可使漏气过程中气体质量变化问题转化为一定质量气体问题。二、气体关联模型

1．汽缸活塞类模型

1）确定研究对象

①热学研究对象（一定质量的理想气体）；

②力学研究对象（汽缸或活塞）。

2）分析物理过程

①对热学研究对象明确初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定律列出方程；

②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）挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程。

4）关联气体分析时应分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程，还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解。

2．玻璃管液柱模型

1）液体因重力产生的压强为p=pgh（其中h为液体的高度）；

2）不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力；

3）有时可直接应用连通器原理-连通器内