[法律资料]选修3热学分类练习.doc

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1、选修3-3 第十一章 热学学案第一模块 分子动理论 热力学定律与能量守恒基础知识梳理一、分子动理论1物质是由大量分子组成的(1)分子的体积很小,它的直径数量级是_m.(2)分子的质量很小,一般分子质量的数量级是_kg.(3)分子间有空隙物体能被压缩、酒精和水混和后总体积_混合前两体积之和,都表明分子间有空隙(4)阿伏加德罗常数:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量用阿伏加德罗常数表示其测量值NA_.2分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象:相互接触的物体互相进入对方的现象温度越_,扩散越快(2)布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中的微小颗粒的无规则运动颗粒越_,运动

2、越明显;温度越_,运动越激烈布朗运动是液体分子永不停息地做无规则热运动的反映,是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的3分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的_和_.(2)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,但斥力比引力变化更快二、物体的内能1分子的平均动能:物体内所有分子动能的_叫分子平均动能_是分子平均动能的标志温度越高,分子的平均动能越_2分子势能:由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能(1)分子势能的大小在宏观上与物体的_有关;在微观上与分子间_有关(2)当分子间的距离r_r0时,分子势能随分子间的距离增大而增大;当r_r0

3、时,分子势能随分子间的距离减小而增大;当r_r0时,分子势能最小3物体的内能:物体内所有分子的_的总和叫物体的内能改变物体的内能有两种方式:_、_三、热力学定律1热力学第一定律在一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加U.即:_.2热力学第二定律(1)表述一:不可能使热量由_温物体传递到_温物体,而不引起其他变化(2)表述二:不可能从_吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化四、能量守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种的形式,或从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中其_

4、不变类型题: 关于阿伏加德罗常数的有关问题 1.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁.在此所指微观物理量为:分子的体积v、分子的直径d、分子的质量m.宏观物理量为:物质的体积V、摩尔体积Vmol、物质的质量M、摩尔质量Mmol、物质的密度.(1)计算分子质量:m(2)计算分子的体积:v分子直径:d (球体模型),d (立方体模型)(3)计算物质所含的分子数: nNANANANA例如,估算标准状况下气体分子间的距离时,由于气体分子间距离较大,各分子虽然做热运动,但仍可看做是均匀分布的.1 mol任何气体在标准状况下的体积均为22.4 L,将其分成若干个小立方体,每个小立方体内装一个分

5、子,立方体的边长即分子间的距离.d m309 m例2已知水的密度1.003 kgm3,水的摩尔质量Mmol.02 kgmol,求:(1)1 cm3的水中有多少个水分子.(2)估算一个水分子的线度多大.【解析】 水的摩尔体积Vmol m3mol1.810-5 m3mol(1)1 cm3水中的水分子数ncm33.3022cm3(2)建立水分子的球模型,有d3水分子直径d m3.90-10 m建立水分子的立方体模型,有d3水分子直径d m3.10-10 m.【例题1】从下列哪一组数据可以计算出阿伏加德罗常数( )A水的密度和水的摩尔质量B水的摩尔质量和水分子体积C水分子的体积和水分子质量 D水分子的

6、质量和水的摩尔质量【跟踪训练1】某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为( )A B C D【跟踪训练2】代表阿伏德罗常数,下列说法正确的是( )A在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B2g氢气所含原子数目为C在常温常压下,11.2L氮气所含的原子数目为NAD17g氨气所含电子数目为10NA【跟踪训练3】利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为、摩尔质量为,阿伏加德罗常量应如何求出? 【例2】已知金刚石的密度是35103k

7、g/m3,在一块体积是64108 m3的金刚石内含有多少个碳原子?(保留两位有效数字) 类型题: 关于布朗运动的一组问题 例1图812中关于布朗运动的实验,下列说法正确的是图812A.图中记录的是分子无规则运动的情况B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C.实验中可以看到,微粒越大,布朗运动越明显D.实验中可以看到,温度越高,布朗运动越剧烈【例题3】关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动B布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动C温度越低时,布朗运动就越明显D悬浮在液体或气体中的颗粒越小,布朗运动越明显E布朗运动是悬浮在液体中的花粉分子

8、的运动,反映了液体分子对固体颗粒撞击的不平衡性【跟踪训练1】下列关于布朗运动的说法中正确的是( )A布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动;B布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮固体颗粒的无规则运动;C布朗运动是指液体分子的无规则运动;D布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动。【跟踪训练2】关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动B布朗运动反映了液体分子的无规则运动C温度越低时,布朗运动就越明显D悬浮在液体或气体中的颗粒越小,布朗运动越明显【跟踪训练3】墨汁的小炭粒在水中做布朗运动的现象说明( )

9、A小炭粒的分子在做剧烈的热运动B水分子在做剧烈的热运动C水分子之间是有空隙的D水分子之间有分子作用力【跟踪训练4】下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中,正确的是( )A扩散现象与布朗运动都能说明分子在做无规则的永不停息的运动B扩散现象与布朗运动没有本质的区别C扩散现象突出说明了物质的迁移规律,布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D扩散现象与布朗运动都与温度有关【跟踪训练5】在较暗的房间里,从射进来的阳光中,可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动,这些微粒的运动是( )A是布朗运动B不是布朗运动C自由落体运动D是由气体对流和重力引起的运动类型题: 关于分子力的一组问题 14.(1)如图所示,把

10、一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面.如果你想使玻璃板离开水面,必须用比玻璃板重力 的拉力向上拉橡皮筋.原因是水分子和玻璃的分子间存在 作用.(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色.这一现象在物理学中称为 现象,是由于分子的 而产生的,这一过程是沿着分子热运动的无序性 的方向进行的.答案: (1)大 分子引力 (2)扩散 无规则运动(热运动) 增加【例题4】若把处于平衡状态时相邻分子间的距离记为r0,则下列关于分子间的相互作用力的说法中正确的是 ( )A当分子间距离小于r0时,分子间作用力表现为斥力;B当分子间距离大于r0时,分子间作用力表现为引力

11、;C当分子间距离从r0逐渐增大时,分子间的引力增大; D当分子间距离小于r0时,随着距离的增大分子力是减小的【跟踪训练1】下列说法正确的是( )A引力和斥力是同时存在的B引力总是大于斥力,其合力总表现为引力C分子间的距离减小,引力减小,斥力增大D分子间的距离越小,引力越大,斥力越小E两分子间的距离减小,则分子力一定始终增大【跟踪训练2】分子甲和乙相距较远时,它们之间的分子力可忽略。现让分子甲固定不动,将分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近,在这一过程中( )、分子力总是对乙做正功;、分子乙总是克服分子力做功;、先是分子力对乙做正功,然后是分子乙克服分子力做功;、分子力先对乙做正功,再对乙做

12、负功,最后又对乙做正功。【跟踪训练3】下面证明分子存在引力和斥力的实验中,哪个是错误的?( )A两块铅块压紧以后能连成一块,说明存在引力B固体、液体很难压缩,说明存在斥力C碎玻璃不能再拼成一整块,说明分子间存在斥力D拉断一根绳子需很大力气说明存在引力【跟踪训练4】分子间同时存在吸引力和排斥力,下列说法正确的是( )A固体分子间的吸引力总是大于排斥力B气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D分子间吸引力随分子间距离的增大而增大,而排斥力随距离的增大而减小【跟踪训练5】两分子间距离为R0时,分子力为零, 下例关于分子力说法中正确的是( )

13、A当分子间的距离为R0时,分子力为零,也就是说分子间既无引力又无斥力 B分子间距离大于R0时,分子距离变小时,分子力一定增大C分子间距离小于R0时,分子距离变小时,分子间斥力变大,引力变小D在分子力作用范围内,不管RR0,还是R,斥力总是比引力变化快类型题: 有关实验的习题 【例题5】本实验利用油酸在水面上形成一单分子层的油膜,估测分子大小。实验步骤如下:将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为NmL。用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中,记下当杯中溶液到达1mL时的总滴数n。在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,

14、将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上。用滴管往盘中水面上滴一滴油酸酒精溶液。由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜。将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形成稳定后可认为已形成单分子层油酸膜。用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上。取下玻璃板放在方格子上,量出该单分子层油酸膜的面积。在估算油酸分子大小时,可将分子看成球形。用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子的半径r= 。【跟踪训练1】利用油膜法可以粗略测定油酸分子的直径,把纯的油酸配置成1/500的油酸酒精溶液,用注射器滴出油酸酒精液滴,已知1毫升油酸酒精溶液可以滴出150滴,取其中的一滴滴在平静的水面上

15、,测出其面积为225平方厘米,试计算油酸分子的直径。类型题: 分子力做功、分子势能与分子间距的相互关系 【例题6】关于内能和机械能下列说法正确的是( )A机械能大的物体内能一定很大B物体的机械能损失时内能可能增加C物体的内能损失时机械能必然减少D物体的机械能为零而内能不可能为零【跟踪训练1】如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F0为斥力,F0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处静止释放,则( )A乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大C乙分子由a

16、到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加【跟踪训练2】相距很远的两个分子,以一定的初速度相向运动,直到距离最小在这个过程中,两分子间的分子的势能( )A一直增大 B一直减小 C先增大后减小 D先减小后增大【跟踪训练3】当两个分子从相距很远处逐渐靠拢直到不能再靠拢的全过程中,分子力作功和分子势能的变化情况是( )A分子力一直做正功,分子势能一直减小B分子力一直做负功,分子势能一直增加C先是分子力做正功,分子势能减小,后是分子力做负功,分子势能增加D先是分子力做负功,分子势能增加,后是分子力做正功,分子势能减小E当分子到达平衡位置时其速度最大,加

17、速度与分子势能均最小,都为零类型题: 改变物体内能的的两种方式 13.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计,已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能) ( )A.体积减小,温度降低 B.体积减小,温度不变C.体积增大,温度降低 D.体积增大,温度不变答案: C11.已知理想气体的内能与温度成正比,如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线则在整个过程中气缸内气体的内能 ( )A.先增大后减小B.先减小后增大C.单调变化D.保持不变答案 :B12.下列说法正确的是 ( )A.物体吸收热量,其温度一定升高B.热量只能从高

18、温物体向低温物体传递C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式【例题7】如图所示,活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气以,分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外接的过程中( )A不变,减小 B不变,增大C增大,不变 D增大,减小【跟踪训练1】关于物体内能的变化,以下说法中正确的是( )A物体吸收热量,内能一定增大B物体对外做功,内能一定减小C物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变【跟踪训练2】一个带活塞的气缸内盛有一定量的气体若此气体的温度随其内能的增大而升高,则( )

19、A将热量传给气体,其温度必升高 B压缩气体,其温度必升高C压缩气体,同时气体向外界放热,其温度必不变D压缩气体,同时将热量传给气体,其温度必升高类型题: 热力学定律、能量守恒的相关判断 【例题8】一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略),从外界吸收了4.2105 J的热量,同时气体对外做了6105 J的功,则:(1)气体的内能_(填“增加”或“减少”),其变化量的大小为_J.(2)气体的分子势能_(填“增加”或“减少”)(3)分子平均动能如何变化?图8142.如图814所示为电冰箱的工作原理图,压缩机工作时,强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.那么在冰箱内的管道中,致冷剂迅速膨胀并吸收

20、热量在冰箱外的管道中,致冷剂迅速膨胀并放出热量在冰箱内的管道中,致冷剂被剧烈压缩并吸收热量在冰箱外的管道中,致冷剂被剧烈压缩并放出热量以上说法中正确的是A.B.C.只有D.只有【解析】 电冰箱工作原理:外管道内的高压致冷剂液体,通过毛细管降压、降温,从内管道吸热变为蒸气,又被压缩机压缩成高压、高温蒸气排入外管道,放热变成液体.【答案】 A3.关于物体内能,有下列说法相同质量的两物体,升高相同的温度,内能增量一定相同一定量0的水结成0的冰,内能一定减少一定量气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能一定减少以上说法中正确的是A.B.C.D.【跟踪训练1】

21、(1)第一类永动机不可能制成是因为其违反了_,第二类永动机不可能制成是因为其违反了_(2)在一个大气压下,水在沸腾时,1 g水吸收2 263.8 J的热量后由液态变成同温度的气态,其体积由1.043 cm3变成1 676 cm3,求:1 g水所含的分子个数;图116体积膨胀时气体对外界做的功;气体的内能变化(大气压强p01.0105 Pa,水的摩尔质量为M18 g/mol,阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1)【跟踪训练2】.如图116所示,pV图中,一定质量的理想气体由状态A经过程变至状态B时,从外界吸收热量420 J,同时膨胀对外做功300 J当气体从状态B经过程回到状态A时,外界压

22、缩气体做功200 J,求此过程中气体吸收或放出的热量是多少?第二模块 气体 液体和固体性质基础知识梳理一、固体1分类:固体分为晶体和_两类,晶体又分为_和_2单晶体具有三个宏观特征:规则的几何形状、确定的熔点、各向异性多晶体则只具有_,非晶体则没有以上特征3微观结构:晶体内部的微观粒子按一定的规律在空间_,且相互作用很强,非晶体则是_排列二、液体1液体的微观结构与_非常类似2液晶:即液态晶体,是由固态向液态转化的_液体(1)力学性质上与_相同,具有流动性、连续性光学性质、电学性质等方面具有_的某些性质如各向异性(2)液晶微观结构上具有液体、晶体的_、且液晶分子排列会受电压、温度等的作用而改变3

23、液体的表面张力:液体表面有_的趋势,液面呈紧张状态,液面上的张力即为表面张力三、气体的性质1气体的状态参量(1)温度:在宏观上表示物体的_程度;在微观上是分子平均动能的_(2)体积:气体总是充满它所在的容器,所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的_(3)压强:气体的压强是由于气体分子_器壁而产生的2气体分子动理论(1)气体分子运动的特点气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外,_的作用每个气体分子的运动是_的,但对大量分子的整体来说,分子的运动是_的(2)气体压强的微观意义气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的压强的大小跟两个因素有关:气体分子的_;分子的_3气体的体积、压强、温度间的关系(1)玻意耳

24、定律:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成_,即pV,_恒量(2)查理定律:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成_,即pT, _恒量(3)盖吕萨克定律:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成_,即VT,_恒量(4)一定质量的某种理想气体的状态方程: _ _ C(恒量)类型题: 气体实验定律 【例题1】. (2010河北保定二模)如图121所示,该装置可以作为火灾报警器使用:U形试管竖直放置,左端封闭、右端开口,装入一小段水银柱封闭一定质量的气体,试管壁是导热的,外界大气压恒定如果蜂鸣器发出响声,下列说法正确的是()A封闭气

25、体的温度升高,气体分子的热运动变得剧烈,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B封闭气体的体积变大,单位体积的分子数减少,从而气体的压强一定减小C封闭气体的密度变小,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数减少,分子动 能增加,气体的压强可能不变D封闭气体的内能增加,气体对外界做功,气体向外界释放了热量【跟踪训练1】(1)气体膨胀对外做100 J的功,同时从外界吸收120 J的热量,则这个过程气体的内能_(填“增加”或“减少”)_ J在任何自然过程中,一个孤立系统的熵是_(填“增加”“减小”或“不变”)的(2)如图122所示,一定质量的理想气体,由状态A沿直线AB变化到状态B.在此过

26、程中,气体分子平均速率的变化情况是_(3)密闭容器内充满100的水的饱和汽此时容器内压强为1标准大气压,若保持温度不变,使其体积变为原来的一半,此时容器内水蒸气的压强等于_标准大气压【跟踪训练2】如图123所示,教室内用截面积为0.2 m2的绝热活塞,将一定质量的理想气体封闭在圆柱形气缸内,活塞与气缸之间无摩擦a状态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,活塞离气缸底部的高度为0.6 m;b状态是气缸从容器中移出后达到的平衡状态,活塞离气缸底部的高度为0.65 m设室内大气压强始终保持1.0105 Pa,忽略活塞质量(1)求教室内的温度;(2)若气体从状态a变化到状态b的过程中,内能增加了5

27、60 J,求此过程中气体吸收的热量(1)求教室内的温度;(2)若气体从状态a变化到状态b的过程中,内能增加了560 J,求此过程中气体吸收的热量类型题: 理想气体状态方程图124【例题2】 图124为一定质量的某种气体的等温线,设B点温度为300 K,求E点温度若由B点沿直线BF变化到F点, 则F点的温度多高?类型题: 固体、液体【例题3】关于液晶,下列说法中正确的是() A液晶是一种晶体 B液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性C液晶的光学性质随温度的变化而变化 D液晶的光学性质不随温度的变化而变化【跟踪训练1】在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,由烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图12

28、5甲乙丙所示,而甲、乙、丙三种液体在熔解过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示()【跟踪训练2】(1)小强新买了一台照相机,拍到如图126所示照片,他看到的小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中,他认为是靠水的浮力作用,同班的小明则认为小强的说法不对事实上小昆虫受到的支持力是由_提供的小强将照相机带入房间时,发现镜头上蒙上了一层雾,说明室内水蒸气的压强相对室外温度,超过了其对应的_,此时室内湿度相对室外的温度_100%.(2)若把体积为V的油滴滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为_已知阿伏加德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为_类型题: 气体实

29、验定律应用【例4】 如图127所示,气缸放置在水平台上,活塞质量为5 kg,面积为25 cm2,厚度不计,气缸全长25 cm,大气压强为1105 Pa,当温度为27时,活塞封闭的气柱长10 cm,若保持气体温度不变,将气缸缓慢竖起倒置g取10 m/s2. (1)气缸倒置过程中,下列说法正确的是()A单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C吸收热量,对外做功D外界气体对缸内气体做功,放出热量(2)求气缸倒置后气柱长度;(3)气缸倒置后,温度升至多高时,活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?【跟踪训练1】如图128所示为一简易火灾报警装置,其原理是:

30、竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声.27时,被封闭的理想气体气柱长L1为20 cm.水银上表面与导线下端的距离L2为5 cm.(1)当温度达到多少时,报警器会报警?(2)如果大气压降低,试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响?【跟踪训练2】如图129所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1 m,玻璃管的横截面积为S1 cm2,因上部混入少量空气,使其读数不准当气温为27,标准气压计读数为76厘米汞柱时,该气压计读数为70厘米汞柱取阿伏加德罗常数为6.01023个/mol,1标准大气压76 cmHg.(保留2位有效数字)求:129(1

31、)玻璃管上部混入空气的分子数大约有多少?(2)在相同气温下,若用该气压计测量气压,测得读数为68厘米汞柱,则实际气压应为多少厘米汞柱?(3)若气温27到3,混入的空气放出热量10 J,因混入的空气体积变大对外做功3 J,则其内能变化了多少?【跟踪训练3】 (1)已知某物质摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为NA,则该物质的分子质量为_,单位体积的分子数为_ (2)如图1210所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的pT图象,已知气体在状态B时的体积是4 L,求气体在状态A的体积和状态C的体积分别是多大?一、物质是由大量分子组成的1.分子体积很小,它的直径数量级是10-10 m.油膜法测

32、分子直径:d,V是油滴体积,S是水面上形成的单分子油膜的面积.2.分子质量很小,一般分子质量的数量级是10-26 kg.3.分子间有空隙.4.阿伏加德罗常数:1 mol的任何物质含有的微粒数相同,这个数的测量值NA6.02023 mol-1.阿伏加德罗常数是个十分巨大的数字,分子的体积和质量都十分小,从而说明物质是由大量分子组成的.二、分子永不停息地做无规则热运动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:在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停息的无规则运动.颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越剧烈.布朗运动是液体分子永不停息地做无规则热运动的反

33、映.是微观分子热运动造成的宏观现象.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,合力叫分子力.2.特点:分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小,随分子距离的减小而增大,但斥力比引力变化更快.(1)rr0时(约几个埃,1埃10-10 m),F引F斥,分子力F0.(2)rr0时,F引F斥,分子力F为斥力.(3)rr0时,F引F斥,分子力F为引力.(4)r10r0后,F引、F斥迅速减为零,分子力F0.四、物体的内能1.分子的平均动能:物体内分子动能的平均值叫分子平均动能.温度是分子平均动能的标志.温度越高,分子的平均动能越大.2.分子势能:由分子间的相互作用和相对位置决定

34、的能量叫分子势能.分子势能的大小与物体的体积有关.当分子间的距离rr0时,分子势能随分子间的距离增大而增大;当rr0时,分子势能随分子间的距离减小而增大;当rr0时,分子势能最小.3.物体的内能:物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能.五、物体内能的变化改变物体的内能有两种方式:1.做功:外力做功,物体内能增加;克服外力做功,物体内能减少.2.热传递:吸收热量,物体内能增加;放出热量,物体内能减少.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,但本质有区别.通过做功改变物体的内能,是使物体的内能和其他形式的能量发生转化.通过热传递改变物体内能,是使内能从一个物体转移到另一个物体.六、热力学定律

35、1.热力学第一定律在一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加U.即:U=Q+W利用U=Q+W讨论问题时,必须弄清其中三个量的符号法则.外界对物体做功,W取正值,反之取负值;物体从外界吸收热量,Q取正值,反之取负值;物体内能增加,U取正值,反之取负值.2. 热力学第二定律表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化.表述二:不可能以单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化.热力学第二定律使人们认识到:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.3.热力学第三定律不可能用有限的手续使一物

36、体冷却到绝对温度的零度(绝对零度不可能达到).七、能量守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中其总量不变.疑难解析2.分子间的相互作用力分子力是邻近的分子间原子核的正电荷和核外电子之间的相互作用引起的有复杂规律的力.分子力的变化可由图811所示.分子距离r在0r0间合力F表现为斥力;在rr0后合力表现为引力,且引力先增大后减小;当r达到十几个埃时,分子力减为零.图811由分子间的相对位置和相互作用而决定的能叫分子势能.当物体被拉伸时,rr0,外力克服分子引力做功,分子势能增加;当物体被压缩时,rr0,外力克服分

37、子斥力做功,分子势能增加,通常状态下,分子距离rr0,分子力为零,分子势能最小.总之,分子的热运动让分子分散开,分子间的相互作用力让分子聚集在一起,二者相互制约,构成了固、液、气三态,决定了物体的内能.3.物体的内能与温度和体积的关系温度变时分子动能变,体积变时分子势能变,因此物体的内能决定于它的温度和体积.但这句话却不能作为判断两物体内能大小的依据.如两物体温度和体积均相同,而内能却没有确定的关系.再如,0的冰融化成0的水,体积减少,不能就此认为其势能也减少.而应从改变内能的两种方式上去分析.冰融化过程吸收热量,内能增加,而温度不变,所增加的只是分子的势能.4.永动机不可能制成第一类永动机:

38、不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功.这种永动机违背能量守恒定律,是不可能制造成的.第二类永动机:只从单一热源吸收热量,全部用来做功,而没有冷凝.这类永动机虽然不违反能量守恒定律,但与热力学第二定律却是矛盾的,这类永动机也是不可能制造成的.【答案】 A【解析】 由热力学第一定律知:对错.一定量0的水结成0的冰,放热,内能减少,对.【答案】 D4.关于温度的概念,下列说法中正确的是A.某物体的温度为0,则其中每个分子的温度都是0B.温度是物体分子热运动平均速率的标志C.温度是物体分子热运动平均动能的标志D.温度可以从高温物体传递到低温物体,达到热平衡时两物体温度相同【解析】 温度是物体的宏观

39、特征,是大量分子热运动的宏观体现,对一个分子不能谈温度,A错.温度是物体分子平均动能的标志,而不是分子平均速率的标志,故B错,C对.从高温物体传递到低温物体的是热量,而不是温度,D错.【答案】 C5.对不同物体而言,下列说法正确的是A.温度高的物体内分子的平均动能一定大于温度低的物体内分子的平均动能B.温度高的物体内每一个分子的动能一定大于温度低的物体内每一个分子的动能C.温度高的物体内分子的平均速率一定大于温度低的物体内分子的平均速率D.温度高的物体内每一个分子的速率一定大于温度低的物体内每一个分子的速率【解析】 温度是分子平均动能的标志,不是分子平均速率的标志,更不能反映每一个分子的运动情

40、况.【答案】 A6.100 的水和100的水蒸气相比较它们水分子的平均动能相等它们的内能相等100 的水蒸气的内能大100 的水的内能可能等于、也可能小于、还可能大于100 水蒸气的内能以上判断正确的是A.B.C.D.只有【解析】 由于水和水蒸气温度相同,故分子的平均动能相同,对.由于水和水蒸气的质量不确定,故它们内能的关系不确定,对.【答案】 C7.下列说法中不正确的是A.物体有内能必有机械能B.物体机械能为零时,内能却不能为零C.物体内能永远不会为零D.物体的内能和机械能是两种不同形式的能量,它们可以相互转化【解析】 物体的机械能可以为零.但内能却不能为零,因为分子总是不停地做无规则热运动

41、.A的说法不正确,应选A.【答案】 A提升能力8.关于物体内能的变化情况的说法正确的是A.吸热的物体的内能一定增加B.体积膨胀的物体的内能一定减少C.外界对物体做功,其内能一定增加D.绝热压缩物体,其内能一定增加【解析】 改变物体内能的途径有两种:做功和热传递,在其中一种改变内能的途径不确定的情况下,不能根据另一种改变内能途径的情况判断物体内能的变化.【答案】 D9.对于热量、功和内能三个物理量,下列各种说法中正确的是A.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的B.热量、功和内能的物理意义相同C.热量和功都可以作为内能的量度D.内能大的物体含的热量一定多【解析】 热量和功是过程量,内能是状态量.它们具有不同的物理意义,热量和功都可量度内能的改变多少,不能量度内能的多少.【答案】 A10.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是A.迅速向里推活塞B.迅速向外拉活塞C.缓慢向里推活塞D.缓慢向外拉活塞【解析】

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