1、第一篇 專題知能突破,專題七 分子動(dòng)理論 氣體及熱力學(xué)定律,考點(diǎn)突破,二、內(nèi)能及內(nèi)能的改變,三、熱力學(xué)定律,四、氣體,體驗(yàn)高考,圖71,2. (2010廣東理綜，15)如圖72所示，某種自 動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì) 封閉一定質(zhì)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(jìn)水量設(shè)溫度 不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣() A體積不變，壓強(qiáng)變小 B體積變小，壓強(qiáng)變大 C體積不變，壓強(qiáng)變大 D體積變小，壓強(qiáng)變小 解析：細(xì)管中封閉空氣的壓強(qiáng)等于洗衣缸與細(xì)管間水位差產(chǎn)生的壓強(qiáng)加 大氣壓強(qiáng)，洗衣缸內(nèi)水位升高，兩者間水位差變大，封閉氣體壓強(qiáng)變 大，同時(shí)細(xì)管中水位上升，封閉

2、氣體體積減小，故選項(xiàng)B正確 答案：B,圖72,3(2010新課標(biāo)全國(guó)卷，33)(1)關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是 () A金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體 B晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的 C單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn) D單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的,答案：BC,(2)如圖73所示，一開口氣缸內(nèi)盛有密度為 的某種液體；一長(zhǎng)為l的粗細(xì)均勻的小瓶底朝上 漂浮在液體中，平衡時(shí)小瓶露出液面的部分和 進(jìn)入小瓶中液柱的長(zhǎng)度均為l/4.現(xiàn)用活塞將氣缸 封閉(圖中未畫出)，使活塞緩慢向下運(yùn)動(dòng)，各部分氣體的溫度均保持不變當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平

3、時(shí)，進(jìn)入小瓶中的液柱長(zhǎng)度為l/2，求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g.,圖73,(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng),圖7-4,(2)保持T1350 K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到p0.求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述原因,5(2010江蘇單科，12A)(1)為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空 氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體下列圖象能正確表示該過程中 空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是(),答案：B,(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24 kJ的功現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中

4、空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5 kJ的熱量在上述兩個(gè)過程中，空氣的內(nèi)能共減小_ kJ，空氣_(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為_ kJ.,5,放出,29,解析：第一個(gè)過程內(nèi)能不變，第二個(gè)過程放熱，內(nèi)能減小,方法指導(dǎo),一、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動(dòng)能的變化；體積變化，分子間的分子力做 功，引起分子勢(shì)能的變化，從而判定物體內(nèi)能的變化,2由熱力學(xué)第一定律判定 根據(jù)UWQ，由W和Q的大小和符號(hào)，判定U的大小和符號(hào) W：(對(duì)氣體)體積變大，對(duì)外做功W為負(fù)，反之W為正；同理，Q：從 外界吸熱為正，反之為負(fù) 特別提醒：一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能完全由溫度決定 分子

5、勢(shì)能宏觀上與物體的體積對(duì)應(yīng)，但體積增大分子勢(shì)能不一定增 大要注意物態(tài)變化的影響,二、利用三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律及氣態(tài)方程解決問題的基本思路 1選對(duì)象根據(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 2找參量找出作為研究對(duì)象的這部分氣體發(fā)生狀態(tài)變化前后的一 組p、V、T數(shù)值或表達(dá)式，壓強(qiáng)的確定往往是個(gè)關(guān)鍵，常需結(jié)合力 學(xué)知識(shí)(如力平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律)才能寫出表達(dá)式,3認(rèn)過程過程表示兩個(gè)狀態(tài)之間的一種變化方式，除題中條件已 直接指明外，在許多情況下，往往需要通過對(duì)研究對(duì)象與周圍環(huán)境 的相互關(guān)系的分析才能確定，認(rèn)清變化過程是正確選用物理規(guī)律的 前提 4列方程根據(jù)研究對(duì)象

6、狀態(tài)變化的具體方式，選用氣態(tài)方程或某 一實(shí)驗(yàn)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.,分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律的綜合,【例1】 (1)晶體的外形有規(guī)則和物理性質(zhì)各向異性，從微觀結(jié)構(gòu)看是由于 的緣故液晶是一種特殊的物質(zhì)，它既具有液體的 ，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性,物質(zhì)微粒在空間有規(guī)則排列,流動(dòng)性,解析：物質(zhì)是晶體還是非晶體從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的原子(或分子、離子)在空間排列是否有規(guī)則,(2)下列說法中正確的是() A“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，估算油酸分子直徑用的是油酸酒 精溶液的體積除以油膜的面積 B在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是一定的，與體積無關(guān) C雨后葉子

7、表面上的小水珠接近球形主要是液體表面張力作用的結(jié)果 D第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因是不符合熱力學(xué)第二定律,解析：“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，估算油酸分子直徑是用純油酸的體積除以油膜的面積，選項(xiàng)A錯(cuò)；根據(jù)飽和汽的性質(zhì)，選項(xiàng)B正確；液體由于表面張力使液體表面繃緊，選項(xiàng)C正確；第一類永動(dòng)機(jī)不可能制造的原因是不符合熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律，選項(xiàng)D錯(cuò),答案：BC,答案：減小1.8105 J減小9.01021個(gè),11給體積相同的玻璃瓶A、B分別裝滿溫度為 60和0的熱水和冷水(如圖75所示) (1)關(guān)于溫度，下列說法中正確的是() A溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以A瓶中水 分子的平均動(dòng)能比B瓶中

8、水分子的平均動(dòng)能大 B溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)愈顯著，所以A瓶中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)比B瓶中 水分子的布朗運(yùn)動(dòng)更顯著 CA瓶中水的內(nèi)能與B瓶中水的內(nèi)能一樣大 D由于A、B兩瓶水體積相等，所以A、B兩瓶中水分子間的平均距離 相等,圖75,解析：布朗運(yùn)動(dòng)不是水分子而是液體中小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以B錯(cuò)由于A、B兩瓶中水的密度不同(熱水的密度較小)，所以A、B兩瓶中水的質(zhì)量不同，水分子的個(gè)數(shù)不同，水分子間的平均距離也不相等，所以只有A正確,答案：A,(2)若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，則A、B瓶?jī)?nèi)水的內(nèi)能都將發(fā)生改變，這種改變內(nèi)能的方式叫_，而且熱量只能由_瓶傳到_瓶，由此可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)

9、是_,熱傳遞,A,B,自然界中進(jìn)行與熱現(xiàn)象有關(guān)的客觀過程都具有方向性,解析：自然界中進(jìn)行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性,答案：1.01026個(gè),圖76,(1)活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)氣體的溫度T2；,答案：1.2T1,(2)當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T1時(shí)的壓強(qiáng)p.,題后反思：氣體性質(zhì)計(jì)算題基本解題思路可概括為四句話：(1)選取研究對(duì)象(2)確定狀態(tài)參量對(duì)功熱轉(zhuǎn)換問題，即找出相互作用前后的狀態(tài)量，對(duì)氣體即找出狀態(tài)變化前后的p、V、T數(shù)值或表達(dá)式(3)認(rèn)識(shí)變化過程除題設(shè)條件已指明外，常需通過研究對(duì)象跟周圍環(huán)境的相互關(guān)系確定(4)列出相關(guān)方程,答案：0.5 kg,(2)氣缸內(nèi)氣體的最終體積,氣體定律

10、與熱力學(xué)定律的綜合,圖77,答案：18 cm,(2)若氣缸和活塞導(dǎo)熱性能良好，氣缸和活塞均可與外界進(jìn)行熱交換停止加熱后，封閉氣體的體積將如何變化？氣體是吸熱還是放熱？,解析：停止加熱后，氣體做等壓變化，隨著溫度的降低，氣體體積減小 氣體的內(nèi)能變化U0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ知，Q0，即氣體向外放熱,答案：減小放熱,31某學(xué)?？萍寂d趣小組，利用廢舊物品制作了 一個(gè)簡(jiǎn)易氣溫計(jì)：在一個(gè)空葡萄酒瓶中插入一根 兩端開口的玻璃管，玻璃管內(nèi)有一段長(zhǎng)度可忽略 的水銀柱，接口處用蠟密封，將酒瓶水平放置， 如圖78所示已知：該裝置密封氣體的體積為560 cm3，玻璃管內(nèi)部橫截面積為0.5 cm2，瓶口外的有效長(zhǎng)

11、度為48 cm.當(dāng)氣溫為7時(shí)，水銀柱剛好處在瓶口位置,圖78,(1)求該氣溫計(jì)能測(cè)量的最高氣溫,答案：19,答案：內(nèi)能增加0.8 J,氣體圖象的應(yīng)用,【例4】 (1)V表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m表示每個(gè)水分子的質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)NA_，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣分子間的平均距離d_.,(2)如圖79所示，導(dǎo)熱的氣缸固定在水平 地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封 閉在氣缸中，氣缸的內(nèi)壁光滑現(xiàn)用水平 外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右 移動(dòng)，在此過程中，如果環(huán)境溫度保持不變，下列說法正確的是() A氣體放出熱量 B氣體分子平均動(dòng)能不變 C水平外

12、力F逐漸變大 D氣體內(nèi)能減少,圖79,解析：活塞緩慢移動(dòng)，氣體環(huán)境溫度不變，氣體分子平均動(dòng)能不變，B對(duì)；氣體等溫膨脹，壓強(qiáng)減小，水平外力F逐漸變大，C對(duì)；理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故內(nèi)能不變，D錯(cuò)；氣體內(nèi)能不變對(duì)外做功，應(yīng)吸熱，A錯(cuò),答案：BC,(3)使一定質(zhì)量的理想氣體按圖710中箭 頭所示的順序進(jìn)行變化，圖中AB段是以 縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一支已 知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的溫度為TA300 K求： 氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度 氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度 氣體在狀態(tài)D時(shí)的溫度,圖710,答案：300 K600 K1 200 K,BC,大于,圖711,(2)以下說法正確的是() A同一種物質(zhì)不可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài) B一切自然過程總是沿著熵增大的方向進(jìn)行 C溫度降低，水的飽和汽壓增大 D浸潤(rùn)與不