高二物理期末热学复习讲义
------------热学
一、知识结构:
①阿伏加德罗常数NA(数值、物理意义)
②油膜法(配制
数滴
算体积
滴膜
数面积
算直径)
③分子直径、分子质量的估算(量纲法)
①实验事实(扩散现象、布朗运动)
②布朗运动(实质?原因?反映了?影响因素?)
③热运动(定义?决定因素?)
①存在的力与表现的力
(同时存在,表现的力指合力)
②分子力跟分子间距的关系(r↓F引↓、F斥↓
③分子力做功跟分子势能的关系(正功减少,
负功增加)
①分子动能(平均动能,总动能)
②分子势能(原因?跟分子间距、体积的关系?)
③内能(定义?决定于?改变方法?)
2、热力学第一定律(①、表达式
②、能量守恒 ③、第一类永动
机)
3、热力学第二定律(①、实质 ②、表述 ③、第二类永动机)
4、能源与环境(①、能量的耗散 ②、耗散实质 ③、能源种类)
1、状态参量(有哪些?符号?单位?)
2、热力学温度(①、单位?②、跟的换算关系?③、热力学第
三定律?)
3、状态参量间的关系(气态方程)
4、气体分子的运动特点(①、速率分布特点?②、随温度变化关
系?)
5、气体压强的微观意义(①、产生原因?②、决定因素?)
二、主要应用:
1、分子直径、分子质量的估算:
(1)、方法:量纲法(单位法)、(NA个/mol,分子直径m/个,分子质量kg/个)
(2)、思路:
【例1】、试用宏观量µ、p和阿伏加德罗常数NA表示出下列各量:
摩尔体积V= ,分子质量m0= ,分子体积V0= ,
若把分子看作球体,分子直径d0= 。(球体模型)
若把分子看作立方体,分子直径d0= 。(立方体模型)
2、对分子作用力的理解:关键是注意,分子间距增大,引力和斥力都减小。分子间距减小,引力和斥力都增大。
3、对布朗运动的理解:关键是注意,布朗运动不是液体分子的无规则运动,也不是小颗粒分子的无规则运动,而是小颗粒整体的无规则运动。
4、对分子动能、分子势能和内能的理解:
(1)、区分分子的总动能和每一个分子的平均动能。
(2)、注意分子势能随分子间距(或体积)的变化有两种情况讨论。可根据分子力做正功或负功来讨论分子势能的变化。
(3)、内能跟分子数目有关。①对气体要区分实际气体与理想气体。
②对物态变化善于运用ΔU=W+Q来讨论。
【例2】、两分子相距为r1时,分子相互作用表现为斥力;相距为r2时,表现为引力,则下列判断正确的是: ( )
A、相距为r1时,分子间没有引力;相距为r2时,分子间没有斥力;
B、相距为r1时,分子间的引力小于相距为r2时分子间的引力;
C、相距为r1时分子间的斥力大于相距为r2时分子间的斥力;
D、分子间距从r1变到r2的过程中,分子势能逐渐减小。
【例3】、下列说法正确的是: ( )
A、相同质量的冰、水和水蒸气,温度均为0,则冰的分子势能最大,水蒸气最小;
B、同质量、同温度的氧气和氢气,内能相等;
C、同温度的氧气和氢气,氧分子的平均速率比氢分子的平均速率小;
D、0的水的内能不可能比20
的水的内能多。
5、热力学第一定律的应用:(可跟气态方程综合应用,如例4)
6、对热力学第二定律的理解:(热传导、扩散、机械能与热能的转化等具有方向性)
7、分子运动特点、气体压强的微观意义:
【例4】、一定质量的理想气体,发生下列状态变化时,一定会吸热的过程是: ( )
A、 等压膨胀 B、等温膨胀 C、等容降温 D、等温压缩
8、油膜法测分子直径实验
【例5】、①把总体积为V1的纯油酸,跟酒精混合,配制成总体积为V2的油酸酒精溶液;②用量筒、滴管(或注射器)量出1mL该溶液中有N滴。把痱子粉(或石膏粉)均匀地撒在水面上。③取1滴溶液滴在水面上。④用玻璃板放在浅盘上,将油酸膜的形状用彩色画在玻璃板上,将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在边长为1cm的正方形小方格的坐标纸上,数出轮廓内有完整的正方形小方格n1个,不完整的有n2个(其中n3个不足一半,其余多于半个)。则:形成油膜的纯油酸体积V= mL;油膜的面积S= cm2;油酸的直径d= cm。
参考答案:
例1.
例2. C 例3. C 例4. AB
例5.