2020屆高考物理知識點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)：熱學(xué)的計(jì)算 知識要點(diǎn)： 宏觀量，如物體的質(zhì)量、體積、密度等是可以測量的。微觀量，如分子質(zhì)量；分子直徑；分子體積；分子間的距離；分了個(gè)數(shù)等不能直接測量的。我們可以通過能直接的宏觀量，來估算微觀量。 阿伏加德羅常數(shù)是把宏觀量與微觀量聯(lián)系起來的橋梁。 一、估算分子數(shù)： 設(shè)分子個(gè)數(shù)N，摩爾數(shù)n，阿伏加德羅數(shù)NA. 摩爾n的計(jì)算有兩種方法： 1、已知物質(zhì)的質(zhì)量為M，摩爾質(zhì)量Mm 則摩爾數(shù) 2、已知物質(zhì)的體積為V，摩爾體積Vm 則摩爾數(shù) 例1：估算10g水中，含有的水分子數(shù)。（保留兩位有效數(shù)字） 解： 例2：估算壓強(qiáng)為0.5atm，體積為10 l溫度27℃，空氣中的分子數(shù)。（保留兩位有效數(shù)字） 解題思路： 1、將所給氣體狀態(tài)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，求出氣體體積V′ 2、用標(biāo)況下氣體的摩爾體積求出摩爾數(shù)n 3、分子個(gè)數(shù) 解： 二、估算分了的質(zhì)量和，固體或液體的分子直徑 1、估算分子質(zhì)量： 分子質(zhì)量m，摩爾質(zhì)量M摩。阿伏加德羅常數(shù)NA。 2、估算液體或固體分子的直徑： 估算液體或固體的分子直徑時(shí)，可忽略分子之間的空隙，分子一個(gè)挨一個(gè)排列，則分子體積V分 再將分子視為直徑為d的小球 例1：已知銅的摩爾質(zhì)量是64g / mol，銅的密度是8.9×103kg / m3試估算銅原子的質(zhì)量和半徑。 解：銅原子的質(zhì)量 銅的摩爾體積： 銅的原子體積： 每個(gè)銅分子的直徑：d 代入數(shù)據(jù) 三、估算氣體分子間的平均距離 氣體分子模型： 氣體分子間距離比分子的線度大的多，在進(jìn)行估算時(shí)，可以認(rèn)為氣體分子均勻分布在空間。每個(gè)分子占有一個(gè)小立方體的空間，分子位于重點(diǎn)方體中心，如圖所示。 每個(gè)分子平均占空體積 分子間距離 例：某容器中氣體壓強(qiáng)為0.2atm，溫度為27°，求容器中空氣分子間的平均距離。 解：1 mol 標(biāo)況下的氣體，在題目所給狀態(tài)下，求占有的體積V， 每個(gè)分子平均占空體積 分子間的平均距離 氣體的性質(zhì) 知識要點(diǎn)： （一）氣體的狀態(tài)參量——體積、溫度和壓強(qiáng) 1、氣體的體積： 國際單位制中，體積單位：m3 常用單位及換算關(guān)系： 2、氣體的溫度： （1）溫度：表示物體的冷熱程度，是七個(gè)基本物理量之一。 （2）國際單位制中，用熱力學(xué)溫度標(biāo)表示的溫度，叫熱力學(xué)溫度。單位：開爾文。（符號）：K 熱力學(xué)溫度攝氏溫標(biāo)換算關(guān)系： 3、氣體的壓強(qiáng)： （1）氣體壓強(qiáng)：氣體對容器壁單位面積上的壓力。 （2）氣體壓強(qiáng)可以用壓強(qiáng)計(jì)測量。 （3）壓強(qiáng)的單位： 國際單位制中用：帕斯卡、符號：Pa 1 Pa = 1N / m2 常用單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 （atm）毫米汞柱（mmHg） 換算關(guān)系：1 atm = 760mmHg = 1.013×105 Pa 1mmHg = atm = 133.3 Pa （2）氣體的實(shí)驗(yàn)定律： 1、破意定律： （1）定律：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。 即： 或： （2）適用條件： ①氣體壓強(qiáng)不太大（與大氣壓相比） ②溫度不太低（與室溫相比） ③質(zhì)量不變，溫度不變 （3）等溫線： ①在P—V；P—T；V—T坐標(biāo)中的等溫線： ②圖象： 為一條過原點(diǎn)的直線： ③對一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，PV越大（∵ PV=nRT）。下圖為一定質(zhì)量氣體在不同溫度下的等溫線，其中 2、查理定律 （1）表述一：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，溫度每升高（或降低）1℃，它們的壓強(qiáng)增加（或減少）量等于在0℃時(shí)壓強(qiáng)的 即： 或 P—t圖中的等容線：過－273℃ （2）表述二：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，它的壓強(qiáng)和熱力學(xué)溫度成正比。 即： 在P—V坐標(biāo)中 （3）等容線 ① ②一定質(zhì)量在不同體積下的P—T圖線（） V越大，斜率（）越小。圖中 3、蓋呂薩克定律： （1）表述一：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度每升高（或降低）1℃，它的體積的增加（或減少）量等于0℃時(shí)體積的。 即： V—t坐標(biāo)中等壓線： （2）表述二：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。 即： （3）等壓線： ① ②一定量氣體在不同壓強(qiáng)下的V—T圖象。（） P越大，斜率（）越小。下圖中 4、理想氣體狀態(tài)方程： 利用玻意耳定律和查理定律證明一定質(zhì)量不理想氣體滿足 例1 [2020·江蘇物理卷T12（3）] 某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊得知：油酸的摩爾質(zhì)量M＝0.283 kg/mol，密度ρ＝0.895×103 kg/m3.若100滴油酸的體積為1 mL，則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？(取NA＝6.02×1023mol－1，球的體積V與直徑D的關(guān)系為V＝πD3，結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 【答案】 1×101 m2 【解析】 一個(gè)油酸分子的體積V0＝ 由球的體積與直徑的關(guān)系得分子直徑D＝ 一滴油酸的體積V＝ m3＝1×10－8 m3 1滴油酸所形成的單分子油膜的面積S＝，解得S＝1×101 m2 例2 [2020·福建卷T28(2)] (2)一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5×104 J，氣體對外界做功1.0×104 J，則該理想氣體的_______．(填選項(xiàng)前的字母) A．溫度降低，密度增大 B．溫度降低，密度減小 C．溫度升高，密度增大 D．溫度升高，密度減小 D　【解析】 從外界吸熱，Q＝2.5×104 J，對外界做功，W＝－1.0×104 J，由ΔU＝Q＋W可得，ΔU＝1.5×104 J，內(nèi)能增大，這說明溫度升高；又氣體對外界做功，體積增大，由ρ＝可知，密度減小．D正確．