專題六選考模塊第13講熱學(xué)中?？嫉?個問題主要題型：問答、填空、計算難度檔次：

中檔難度．只對考點知識直接應(yīng)用，通常有一處思維含量較高的點，一般選取3～4個考點組成2～3個小題，只做模塊內(nèi)綜合．力爭“關(guān)聯(lián)性綜合”，也可“拼盤式”組合．

1．微觀量與宏觀量的關(guān)系2．晶體和非晶體比較晶體非晶體單晶體多晶體形狀規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點固定固定不固定特性各向異性各向同性各向同性3．熱力學(xué)第一定律公式ΔU＝Q＋W符號的規(guī)定物理量功W熱量Q內(nèi)能的改變ΔU取正值“＋”外界對物體做功物體從外界吸收熱量物體的內(nèi)能增加取負值“－”物體對外界做功物體向外界放出熱量物體的內(nèi)能減少4.弄清重要物理量間的關(guān)系【例1】

(1)關(guān)于熱力學(xué)定律和分子動理

論，下列說法正確的是________．(填選項前的字母) A．一定量氣體吸收熱量，其內(nèi)能一定增大 B．不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體 C．若兩分子間距離增大，分子勢能一定增大 D．若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大(2)空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0atm的空氣6.0L，現(xiàn)再充入1.0atm的空氣9.0L．設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強為________．(填選項前的字母)

A．2.5atm B．2.0atmC．1.5atm D．1.0atm解析(1)由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q知，一定量氣體吸收熱量內(nèi)能不一定增大，例如當(dāng)氣體對外做功，且W>Q時，那么內(nèi)能將會減少，故A項錯誤；熱力學(xué)第二定律的一種表述為：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化，關(guān)鍵理解“而不引起其他變化”，如果“引起其他變化”，完全可以實現(xiàn)將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，故B項錯誤；當(dāng)r<r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距增大時，分子勢能減小，故C項錯誤；根據(jù)分子引力、斥力隨分子間距的變化規(guī)律知，D項正確．答案(1)D

(2)A(2)如圖13－1所示，有一底部封閉的圓柱形汽缸，上部有一通汽孔，汽缸內(nèi)壁的高度是2L，一個很薄且質(zhì)量不計的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時活塞處在離底部L高處，外界大氣壓為1.0×105Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對氣體加熱，不計活塞與汽缸壁間的摩擦．求：當(dāng)加熱到127℃時活塞離底部的高度．圖13－1解析(1)分子間距離增大時，由于不知道此時分子力是引力還是斥力，所以無法判斷分子勢能的變化情況，A錯；B中的兩種表達形式，一種是將分子所占據(jù)的空間看成是球體，一種是將分子所占據(jù)的空間看成是立方體，結(jié)果都對；空氣壓縮到一定程度很難再壓縮是因為分子間存在斥力的作用；液體的飽和汽壓與溫度和液體的種類有關(guān)；E中所闡述的是空氣對流引起的塵土的運動，因此不能看成是布朗運動．借題發(fā)揮●求解分子動理論相關(guān)問題應(yīng)做到：(1)熟練掌握阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計算；(2)了解布朗運動實質(zhì)；(3)掌握分子力特點及分子力做功與分子勢能變化的關(guān)系．●物體內(nèi)能變化的判斷方法(1)由物體內(nèi)能的定義判斷溫度變化引起物體分子平均動能的變化；體積變化，分子間的分子力做功，引起分子勢能的變化，從而判定物體內(nèi)能的變化．(2)由熱力學(xué)第一定律判斷ΔU＝Q＋W【例2】(1)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列

說法正確的是________． A．為了增加物體的內(nèi)能，必須對物體做功或向它傳遞

熱量 B．對某物體做功，必定會使該物體的內(nèi)能增加 C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程(2)如圖13－2所示，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均在0℃的水槽中，B的容積是A的3倍．閥門S將A和B兩部分隔開．A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體，U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm.打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等，假設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積．圖13－2(Ⅰ)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位)；(Ⅱ)求右側(cè)水槽的水從0℃加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫．解析(1)由ΔU＝W＋Q可知做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種途徑．它們具有等效性，故A正確、B錯誤．由熱力學(xué)第二定律可知，可以從單一熱源吸收熱量，使之全部變?yōu)楣Γ珪a(chǎn)生其他影響，故C正確．同樣熱量只是不能自發(fā)的從低溫物體傳向高溫物體，則D項錯．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都不可逆，則E正確．答案

見解析

(1)下列說法正確的是________．

A．液晶既有液體的流動性，又具有光學(xué)各向異性

B．從單一熱源吸取熱量，使之全部變成有用的機械功 而不產(chǎn)生其它影響是可能的

C．飽和汽壓隨溫度的升高而變小

D．晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征(2)一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，初始時氣體體積為3.0×10－3m3.用傳感器測得此時氣體的溫度和壓強分別為300K和1.0×105Pa.推動活塞壓縮氣體，測得氣體的溫度和壓強分別為320K和1.0×105Pa.①求此時氣體的體積；②保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強變?yōu)?.0×104Pa，求此時氣體的體積．答案(1)A

(2)①3.2×10－3m3

②4×10－3m3借題發(fā)揮●分析有關(guān)氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程問題的物理過程一般要抓住三個要點： (1)階段性，即弄清一個物理過程分為哪幾個階段； (2)聯(lián)系性，即找出幾個階段之間是由什么物理量聯(lián)系起來的； (3)規(guī)律性，即明確哪個階段應(yīng)遵循什么實驗定律．●利用三個實驗定律及氣態(tài)方程解決問題的基本思路

―→根據(jù)題意，選出所研究的某一部分氣 體，這部分氣體在狀態(tài)變化過程中，其質(zhì)量 必須保持一定

―→分別找出作為研究對象的這部分氣體發(fā) 生狀態(tài)變化前后的p、V、T數(shù)值或表達式，壓 強的確定往往是個關(guān)鍵，常需結(jié)合力學(xué)知識 (如平衡條件或牛頓運動定律)才能寫出表達式

―→過程表示兩個狀態(tài)之間的一種變化方 式，除題中條件已指明外，在許多情況下， 往往需要通過對研究對象與周圍環(huán)境的相互 關(guān)系的分析才能確定，認清變化過程是正確 選用物理規(guī)律的前提

―→根據(jù)研究對象狀態(tài)變化的具體方式，選 用氣態(tài)方程或某一實驗定律，代入具體數(shù) 值，最后分析討論所得結(jié)果的合理性及其物 理意義【例3】(1)以下說法正確的是______． A．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 B．?dāng)U散現(xiàn)象表明，分子在永不停息地運動 C．當(dāng)分子間距離增大時，分子間引力增大，分子間斥 力減小 D．一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，氣體分 子的平均動能減小(2)如圖13－3所示，粗細均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l1＝20cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高．現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h＝10cm.(環(huán)境溫度不變，大氣壓強p0＝75cmHg)圖13－3①求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(用“cmHg”作單位)．②此過程中左管內(nèi)的氣體對外界________(填“做正功”“做負功”或“不做功”)，氣體將________(填“吸熱”或“放熱”)．(2)①設(shè)U型管橫截面積為S，右端與大氣相通時左管中封閉氣體壓強為p1，右端與一低壓艙接通后，左管中封閉氣體的壓強為p2，氣柱長度為l2，穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強為p.左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ①p1＝p0 ②p2＝p＋ph ③V1＝l1S ④V2＝l2S ⑤由幾何關(guān)系得h＝2(l2－l1) ⑥聯(lián)立①②③④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)得p＝50cmHg ⑦②左管內(nèi)氣體膨脹，氣體對外界做正功，溫度不變，ΔU＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，ΔU＝Q＋W且W<0，所以Q＝－W>0，氣體將吸熱．答案(1)AB

(2)①50cmHg

②做正功吸熱

(1)以下說法正確的是________．

A．晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化

B．液晶顯示屏是應(yīng)用液晶的光學(xué)各向異性制成的

C．分子間距離減小時，分子勢能一定增大

D．布朗運動是指液體分子的無規(guī)則運動(2)如圖13－4所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)B，再等壓變化到狀態(tài)D.已知在狀態(tài)A時，氣體溫度tA＝327℃.①求氣體在狀態(tài)B時的溫度；②已知由B―→D的過程，氣體對外做功W，氣體與外界交換熱量Q，試比較W與Q的大小，并說明原因．圖13－4答案(1)AB

(2)①300K

②Q>W借題發(fā)揮1．熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)的基礎(chǔ)理論，熱力學(xué)