《廣東省高中物理第一輪總復習 第13章第2講固體 液體和氣體 熱力學基礎 粵教版 新課標》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《廣東省高中物理第一輪總復習 第13章第2講固體 液體和氣體 熱力學基礎 粵教版 新課標（45頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、1.固體(1)固體的分類及物理特性固體可以分為晶體和非晶體，而晶體又可以分為單晶體和多晶體.單晶體有規(guī)則的幾何外形.多晶體和非晶體沒有確定的幾何形狀.晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點.單晶體表現(xiàn)為各向異性，多晶體和非晶體表現(xiàn)為各向同性. (2)晶體的微觀結構 晶體的宏觀特點是由晶體的內部結構決定的，組成晶體的物質微粒依照一定的規(guī)律在空間整齊的規(guī)則排列，晶體中物質微粒的相互作用很強，微粒的熱運動表現(xiàn)為在一定平衡位置附近做微小的振動，這就是晶體的微觀結構模型. 2.液體 (1)液體的微觀結構及物理特性 從微觀上看有以下特點：液體分子密集在一起，體積不易壓縮；分子間距接近固體分子；液體分子在很

2、小的區(qū)域內有規(guī)則排列，此區(qū)域是暫時形成的，邊界和大小隨時改變，并且雜亂無章排列，因而液體表現(xiàn)為各向同性；液體分子的熱運動雖然與固體分子相似，但無長期固定的平衡位置，可在液體中移動，因而顯出流動性，且擴散比固體快. (2)液體的表面張力 液體表面層的液體分子間距要比液體內部的大一些，因而表面的液體分子呈現(xiàn)為引力.我們把液面各部分間相互吸引的力，叫做液體的表面張力，所以液體表面具有收縮的趨勢. 3.液晶 物體一方面像液體具有流動性，另一方面又像晶體具有光學、電學性質各向異性，把這種介于晶體和液體之間的狀態(tài)的物質叫做液晶.由于液晶分子的排列是不穩(wěn)定的，外界條件(如溫度、壓力、摩擦、電磁作用等)的微小

3、變化都會引起液晶分子的排列的變化，從而改變液晶的某些性質. 4.飽和蒸汽與飽和氣壓 與液體處于動態(tài)平衡的汽叫做飽和蒸汽， 沒有達到動態(tài)平衡的汽叫做未飽和蒸汽，在一定溫度下，飽和蒸汽的分子密度是一定的，因而飽和蒸汽的壓強也是一定的，這個壓強叫做液體的飽和氣壓，它隨溫度升高而增大. 5.空氣的濕度 通常用水蒸氣的壓強p表示絕對濕度.用空氣中水蒸氣的壓強p與同一溫度時水的飽和氣壓ps之比表示該溫度下空氣的相對濕度，即B=(p/ps)100%. 6.熱力學第一定律 和都能改變物體的內能，_ 和對改變物體的內能是等效的.但從能量轉化和守恒的觀點看又是有區(qū)別的：_ 是其他能和內能之間的轉化，功是內能轉化的

4、量度；而是內能間的轉移，熱量是內能轉移的量度. 外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內能的增加U，即U=，這在物理學中叫做.做功做功熱傳遞熱傳遞做做功功熱傳遞熱傳遞做做功功熱傳遞熱傳遞Q+W熱力學第一熱力學第一 定律定律 在這個表達式中，當外界對物體做功時W取正，物體克服外力做功時W取負；當物體從外界吸熱時Q取正，物體向外界放熱時Q取負；U為正表示物體內能增加，U為負表示物體內能減小. 7.能量守恒定律 能量守恒定律指出：能量即不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式。 為別的形式，或者從一個物體到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變. 能量守恒定律是自然界普遍適用

5、的規(guī)律之一，是研究自然科學的強有力的武器之一. 8.熱力學第二定律 (1)熱傳導的方向性.熱傳導的過程是有方向性的，這個過程可以向一個方向自發(fā)地進行轉化轉化轉移轉移 (熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體)，但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進行. (2)第二類永動機不可能制成.我們把沒有冷凝器，只有單一熱源，從單一熱源吸收熱量全部用來做功，而不引起其他變化的熱機稱為第二類永動機.這表明機械能和內能的轉化過程具有方向性：機械能可以全部轉化成內能，內能卻不能全部轉化成機械能而不引起其他變化. (3)熱力學第二定律.表述：。 。 (按熱傳導的方向性表述).。 。 (按機械能和內能轉化過程的方向性表述).第

6、二類永動機是不可能制成的. 熱力學第二定律使人們認識到：熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性.它揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，使得它成為獨立于熱力學第一定律的一個重要的自然規(guī)律.不可能使熱不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化變化不可能從單一不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化其他變化 9.能量耗散 自然界的能量是守恒的，但是有的能量便于利用，有些能量不便于利用.很多事例證明，我們無法把流散的內能重新收集起來加以利用.這種現(xiàn)象叫做能量的耗散.它從能量轉化的角度反映出自然界中

7、的宏觀現(xiàn)象具有方向性. 10.理想氣體的內能 理想氣體的分子間作用力為零，分子勢能為零，所以理想氣體的內能等于.那么決定一定質量的某種理想氣體的內能的宏觀標志是.分子動能分子動能溫度溫度 11.理想氣體狀態(tài)方程 三個參量：P,V,T 核心公式：PV/T=nR其中(n為物質的量，R為一常量) 幾個等值變化過程 (1)絕熱過程 絕熱一般指封閉氣體的材料絕熱或過程完成得迅速，此過程的特點是熱量Q=0，那么同學們可以討論當一個絕熱氣缸內的氣體向外膨脹時，氣體的內能如何變化？氣體的溫度如何變化？ 當一個絕熱氣缸內的氣體向外膨脹的過程中，氣體的體積變大，氣體對外做功，又因為是絕熱過程，氣體既不吸熱也不向外

8、界放熱，根據(jù)熱力學第一定律，其內能減小，氣體的溫度降低. (2)等溫過程 等溫過程玻意耳定律 內容：一定質量的某種氣體，在溫度不變時，壓強和體積的乘積是恒量.表達式：表達式：p1V1=p2V2，圖象表示為：圖象表示為：等溫過程中氣體的溫等溫過程中氣體的溫度保持不變，所以其內能度保持不變，所以其內能不變不變.那么當一定質量的那么當一定質量的理想氣體的壓強增大，系理想氣體的壓強增大，系統(tǒng)是吸熱還是放熱？統(tǒng)是吸熱還是放熱？ 因為是等溫過程，所以系統(tǒng)的內能不變；根據(jù)玻意耳定律，當氣體壓強增大時，氣體的體積變小，外界對氣體做功；根據(jù)熱力學第一定律，系統(tǒng)向外界放熱. (3)等容過程 等容過程查理定律 內容

9、：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強和熱力學溫標成正比. 表達式：P1/T1=P2/T2 等容過程的特點是什么？那么當一定質量的理想氣體的壓強增大，系統(tǒng)是吸熱還是放熱？ 體積不變，所以做功W=0；根據(jù)查理定律，氣體的壓強增大，則溫度升高，內能變大；根據(jù)熱力學第一定律，系統(tǒng)從外界吸熱. (4)等壓過程 等壓變化蓋呂薩克定律 內容：一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積和熱力學溫標成正比. 表達式： 等壓過程的特點是什么？那么當一定質量的理想氣體的體積增大，系統(tǒng)是吸熱還是放熱？ 壓強不變，根據(jù)蓋呂薩克定律，氣體的體積增大，則溫度升高，內能變大；又因為氣體的體積變大，氣體對外界做功；

10、根據(jù)熱力學第一定律，系統(tǒng)從外界吸熱.1212VVTT 主題(1)熱力學第一定律 (單選)關于物體內能的變化，下列說法正確的是() A.氣體對外做功，溫度一定降低，內能一定減少 B.氣體吸收熱量，溫度一定增加，內能一定增大 C.氣體吸收熱量，同時對外做功，內能可能不變 D.氣體放出熱量，同時對外做功，內能可能不變C 熱力學第一定律 氣體內能的變化與外界對氣體做功(或氣體對外界做功)、氣體從外界吸熱(或向外界放熱)兩種因素有關.氣體吸收熱量，但有可能同時對外做功，故內能有可能不變甚至減少，A錯；同理，氣體對外做功的同時有可能吸熱，故內能不一定減少，B錯；若氣體吸收的熱量與對外做功相等，則內能不變，

11、C正確；而放熱與對外做功都是使氣體內能減少，D錯.所以應選C. 一定質量的氣體從外界吸收了4.2105J的熱量，同時氣體對外做了6105J的功，問： (1)物體的內能變化多少？ (2)分子勢能是增加還是減少？ (3)分子動能如何變化？ 熱力學第一定律，U=Q+W的定量分析 (1)因氣體從外界吸收熱量，所以Q=4.2105J，氣體對外做功W=-6105J，據(jù)熱力學第一定律U=W+Q得U=-6105J+4.2105J=-1.8105J，所以物體內能減少了1.8105J. (2)因為氣體對外做功，體積膨脹，分子間距離增大了，分子力做負功，氣體的分子勢能增加了. (3)因為氣體內能減少了，而分子勢能增

12、加了，所以分子動能必然減少了，且分子動能的減少量一定大于分子勢能的增加量. (雙選雙選)下列說法正確的是下列說法正確的是()A外界對氣體做功，氣體的內能一定增加外界對氣體做功，氣體的內能一定增加B熱量不可能從低溫物體傳遞到高溫物體熱量不可能從低溫物體傳遞到高溫物體C第一類永動機不可能制成，因為它違反第一類永動機不可能制成，因為它違反能量守恒定律能量守恒定律D自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性都具有方向性CD 如果外界對氣體做功，同時氣體如果外界對氣體做功，同時氣體對外界放出熱量，當放出熱量多于做功，對外界放出熱量，當放出熱量多于做功，則物體的內能一

13、定減少；當放出熱量等于則物體的內能一定減少；當放出熱量等于做功，則物體的內能一定不變；當放出熱做功，則物體的內能一定不變；當放出熱量少于做功，則物體的內能一定增加，故量少于做功，則物體的內能一定增加，故A錯誤；在一定條件下，熱量可以從低溫物錯誤；在一定條件下，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，體傳遞到高溫物體，B錯誤；錯誤；CD都是按熱都是按熱力學第一、二定律來判斷力學第一、二定律來判斷主題(2)熱力學第二定律（雙選）根據(jù)熱力學第二定律，可知下列說法中正確的有()A.熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體B.熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也可能從低溫物體傳到高溫物體C.

14、機械能可以全部轉化為熱量，但熱量不可能全部轉化為機械能D.機械能可以全部轉化為熱量，熱量也可能全部轉化為機械能BD 熱力學第二定律 根據(jù)熱傳遞的規(guī)律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體；當外界對系統(tǒng)做功時，可以使系統(tǒng)從低溫物體吸取熱量傳到高溫物體上去，制冷機(如冰箱和空調)就是這樣的裝置.但是熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.選項A錯誤，B正確. 一個運動的物體，克服摩擦阻力做一個運動的物體，克服摩擦阻力做功，最終停止，在這個過程中機械能全部功，最終停止，在這個過程中機械能全部轉化為熱量轉化為熱量.外界條件發(fā)生變化時，熱量外界條件發(fā)生變化時，熱量也可以全部轉化為機械能；如在等溫膨脹也可以全部

15、轉化為機械能；如在等溫膨脹過程中，系統(tǒng)吸收的熱量全部轉化為對外過程中，系統(tǒng)吸收的熱量全部轉化為對外界做的功，選項界做的功，選項C錯誤，錯誤，D正確正確. 在做判斷或推理時，一定要注意在做判斷或推理時，一定要注意定律的完整性，不能理解片面定律的完整性，不能理解片面 (雙選)以下說法中不正確的是() A.即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運動速率是非常小的 B.空調制冷時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以是不遵守熱力學第二定律的 C.對于一定量的氣體，當溫度降低時，速率大的分子數(shù)目減小，而速率小的分子數(shù)目增加 D.從單一熱源吸取熱量使之完全變成有用的機械能是不可能的BD 氣體的溫度很

16、高，只能說明氣體分子的平均動能很大，但不能排除極個別分子由于碰撞等原因造成的運動速率非常小的現(xiàn)象.“熱量不能自發(fā)的從低溫物體傳到高溫物體”，這是熱力學第二定律的克勞修斯表述，里面有“自發(fā)”二字！空調機使用時，消耗了電能才把熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，不能說它不遵守熱力學第二定律. 熱力學第二定律的開爾文表述為：“不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響”，定律的敘述中，最后有“而不產生其他影響”，答案D是不完整的，所以錯誤. (單選單選)根據(jù)熱力學第二定律，下列根據(jù)熱力學第二定律，下列判斷不正確的是判斷不正確的是()A熱機中燃氣的內能不可能全部變成機械熱機中燃氣的

17、內能不可能全部變成機械能能B電能不可能全部變成內能電能不可能全部變成內能C在火力發(fā)電機中，燃氣的內能不可能全在火力發(fā)電機中，燃氣的內能不可能全部變成電能部變成電能D在熱傳導中，熱量不可能自發(fā)地從低溫在熱傳導中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體物體傳遞給高溫物體B 凡是與熱現(xiàn)象有關的宏觀現(xiàn)象都具凡是與熱現(xiàn)象有關的宏觀現(xiàn)象都具有方向性無論采用任何設備和手段進行能有方向性無論采用任何設備和手段進行能量轉化，總是遵循量轉化，總是遵循“機械能可全部轉化為內機械能可全部轉化為內能，而內能不可能全部轉化為機械能而不引能，而內能不可能全部轉化為機械能而不引起其他變化起其他變化”，故，故A正確；火力發(fā)電

18、機發(fā)電正確；火力發(fā)電機發(fā)電時，能量轉化的過程為內能時，能量轉化的過程為內能機械能機械能電能，電能，因為內能因為內能機械能的轉化過程中會對外放出機械能的轉化過程中會對外放出熱量，故燃氣的內能必然不能全部變?yōu)殡娔?，熱量，故燃氣的內能必然不能全部變?yōu)殡娔?，C正確正確 熱量從低溫物體傳遞到高溫物熱量從低溫物體傳遞到高溫物體不能自發(fā)進行，必須借助外界的體不能自發(fā)進行，必須借助外界的幫助，結果會帶來其他影響，這正幫助，結果會帶來其他影響，這正是熱力學第二定律第一種表述的主是熱力學第二定律第一種表述的主要思想，故要思想，故D正確由電流熱效應中正確由電流熱效應中的焦耳定律可知，電能可以全部轉的焦耳定律可知，電

19、能可以全部轉化為內能，故化為內能，故B錯誤錯誤 主題(3)理想氣體狀態(tài)方程 （單選）已知理想氣體的內能與溫度成正比.如圖13-2-1所示的實線表示汽缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線，則在整個過程中汽缸內氣體的內能()圖圖13-2-1A.先增大后減小先增大后減小B.先減小后增大先減小后增大C.單調變化單調變化D.保持不變保持不變B 理想氣體狀態(tài)方程 由pV/T為恒量，由圖象與坐標軸圍成的面積表示pV乘積，從實線與虛線等溫線比較可得出，該面積先減小后增大，說明溫度T先減小后增大，內能先減小后增大. 圖象與坐標軸圍成的面積的意義在氣態(tài)方程中比較常用. (雙選雙選)一定質量的理想氣體，

20、在等一定質量的理想氣體，在等溫膨脹過程中，下列說法正確的是溫膨脹過程中，下列說法正確的是()A氣體對外做功，內能減少氣體對外做功，內能減少B氣體內能不變，對外做功，吸收熱量氣體內能不變，對外做功，吸收熱量C氣體吸收熱量，內能增大氣體吸收熱量，內能增大D氣體與外界發(fā)生熱交換氣體與外界發(fā)生熱交換BD 一定質量的理想氣體，等溫變化，一定質量的理想氣體，等溫變化，內能不變，體積增大，氣體對外做功，根內能不變，體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體必須從外界據(jù)熱力學第一定律可知，氣體必須從外界吸收熱量吸收熱量 (單選單選)在兩個密閉的容器中分別有在兩個密閉的容器中分別有質量相等的氫氣和氧氣

21、，可以當作理想氣體，質量相等的氫氣和氧氣，可以當作理想氣體，那么它們的溫度也相等時，下列說法不正確的那么它們的溫度也相等時，下列說法不正確的是是()A氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率速率B氫氣分子的平均動能大于氧氣分子的平均氫氣分子的平均動能大于氧氣分子的平均動能動能C氫氣分子的總動能大于氧氣分子的總動能氫氣分子的總動能大于氧氣分子的總動能D氫氣分子的總內能大于氧氣分子的總內能氫氣分子的總內能大于氧氣分子的總內能B 溫度是分子平均動能的標志，溫度溫度是分子平均動能的標志，溫度相同，分子的平均動能相同，故相同，分子的平均動能相同，故B錯；由于錯；由于氫

22、氣分子的質量較小，所以氫氣分子的平均氫氣分子的質量較小，所以氫氣分子的平均速率較大，速率較大，A對；對于理想氣體，分子勢能對；對于理想氣體，分子勢能為零，內能僅由分子的動能決定，氫氣和氧為零，內能僅由分子的動能決定，氫氣和氧氣的質量相同，但摩爾數(shù)不同，分子個數(shù)不氣的質量相同，但摩爾數(shù)不同，分子個數(shù)不同，所以氫氣分子的總動能大于氧氣分子的同，所以氫氣分子的總動能大于氧氣分子的總動能，這樣整瓶氫氣的內能大于整瓶氧氣總動能，這樣整瓶氫氣的內能大于整瓶氧氣的內能，故的內能，故CD正確，因本題在選錯誤的，故正確，因本題在選錯誤的，故選選B. 主題(4)氣體狀態(tài)參量變化 (雙選雙選)如圖如圖13-2-2所

23、示，一根一所示，一根一端開口一端封閉的玻璃管放置在水平面端開口一端封閉的玻璃管放置在水平面上，通過水銀柱封閉一段空氣柱上，通過水銀柱封閉一段空氣柱A.以下以下哪些做法可以使空氣柱哪些做法可以使空氣柱A的體積變大的體積變大()圖圖13-2-2 A玻璃管仍保持水平狀態(tài)，給玻玻璃管仍保持水平狀態(tài)，給玻璃管加熱璃管加熱 B保持室內的溫度不變，讓玻璃保持室內的溫度不變，讓玻璃管水平向左做勻加速直線運動管水平向左做勻加速直線運動 C保持室內的溫度不變，讓玻璃保持室內的溫度不變，讓玻璃管水平向右做勻加速直線運動管水平向右做勻加速直線運動 D保持室內的溫度不變，把玻璃保持室內的溫度不變，把玻璃管的右端慢慢提起

24、，使管處于豎直狀管的右端慢慢提起，使管處于豎直狀態(tài)態(tài) 要使空氣柱要使空氣柱A的體積變大；的體積變大；可以可以保持其壓強不變，升高其溫度，保持其壓強不變，升高其溫度，A選項能選項能達到此目的；達到此目的；也可以保持其溫度不變，也可以保持其溫度不變，降低其壓強讓玻璃管水平向左做勻加速降低其壓強讓玻璃管水平向左做勻加速直線運動時，以水銀柱為研究對象，由牛直線運動時，以水銀柱為研究對象，由牛頓第二定律列式得：頓第二定律列式得：p0S-pAS=ma，這樣，這樣A中的氣壓小于大氣壓，故中的氣壓小于大氣壓，故B選項達到了目選項達到了目的；的；CD都是增大了都是增大了A的壓強，錯誤的壓強，錯誤AB (單選單選

25、)(2010廣東廣東)如圖如圖13-2-3所示，某所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量設溫度不管中的空氣壓力，從而控制進水量設溫度不變，洗衣缸內水位升高，則細管中被封閉的空變，洗衣缸內水位升高，則細管中被封閉的空氣氣()A體積不變，壓強變小體積不變，壓強變小B體積變小，壓強變大體積變小，壓強變大C體積不變，壓強變大體積不變，壓強變大D體積變小，壓強變小體積變小，壓強變小圖圖13-2-3B 由圖可知空氣被封閉在細管內，由圖可知空氣被封閉在細管內，水面升高時，氣體壓強增大，根據(jù)玻意水面升高時，氣體壓強增大，根據(jù)玻意耳定律，氣體體積減小耳定律，氣體體積減小