高考物理專(zhuān)題復(fù)習(xí) 第十六章 熱學(xué)課件

1 第十六章熱學(xué) 2 第十六章熱學(xué) 3 考點(diǎn)43分子動(dòng)理論內(nèi)能 高考考法突破 考法1布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)的比較 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法2利用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行微觀量的估算 考法3分子間作用力和分子勢(shì)能隨分子間距的變化規(guī)律 4 考點(diǎn)43分子動(dòng)理論內(nèi)能 1 分子動(dòng)理論 1 物體是由大量分子組成的 分子的大小 分子直徑的數(shù)量級(jí)為10 10m 分子質(zhì)量的為數(shù)量級(jí)10 26kg 分子直徑估測(cè)方法 油膜法 阿伏加德羅常數(shù) 1mol的任何物質(zhì)中含有NA 6 02 1023個(gè)分子 2 分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散現(xiàn)象 不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散 擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 布朗運(yùn)動(dòng) 指懸浮在液體中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 微粒越小 溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 3 分子間存在相互的作用力分子間同時(shí)存在引力和斥力 均隨分子間距離增大而減小 但斥力比引力變化得快 分子力是分子間引力和斥力的合力 5 2 物體的內(nèi)能 1 分子平均動(dòng)能分子由于做熱運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫分子動(dòng)能 物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值叫分子平均動(dòng)能 2 分子勢(shì)能由分子間相對(duì)位置決定的勢(shì)能叫分子勢(shì)能 固體和液體的分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān) 3 物體的內(nèi)能物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能 決定內(nèi)能的因素微觀上 分子動(dòng)能 分子勢(shì)能 分子個(gè)數(shù) 宏觀上 溫度 體積 物質(zhì)的量 改變物體內(nèi)能有兩種方式 做功 熱傳遞內(nèi)能的改變由熱力學(xué)第一定律決定 6 考法1布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)的比較 關(guān)鍵點(diǎn)撥 布朗運(yùn)動(dòng)中觀察到的是固體微粒 不是液體或者固體分子 的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 反應(yīng)的是氣體或液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 7 考法2利用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行微觀量的估算1 靈活運(yùn)用兩種微觀模型 1 球體模型 分子的直徑為 2 立方體模型 分子的直徑為 8 考法3分子間作用力和分子勢(shì)能隨分子間距的變化規(guī)律 9 9 考點(diǎn)44氣體 固體和液體 高考考法突破 考法4氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法5氣體實(shí)驗(yàn)定律 考法6理想氣體的狀態(tài)方程及應(yīng)用 考法7氣體的變質(zhì)量問(wèn)題 考法8晶體與非晶體 10 考點(diǎn)38氣體 固體和液體 11 12 2 固體 活塞或汽缸 封閉的氣體壓強(qiáng)的確定可對(duì)該固體進(jìn)行受力分析 由平衡條件建立方程來(lái)求氣體壓強(qiáng) 13 考法5氣體實(shí)驗(yàn)定律1 氣體實(shí)驗(yàn)定律及圖線(xiàn)比較 14 15 考法7氣體的變質(zhì)量問(wèn)題分析變質(zhì)量問(wèn)題 可通過(guò)選擇合適的研究對(duì)象 使問(wèn)題轉(zhuǎn)化為質(zhì)量不變的問(wèn)題1 打氣問(wèn)題選擇球內(nèi)原有氣體和即將打入的氣體作為研究對(duì)象2 抽氣問(wèn)題將每次抽氣過(guò)程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對(duì)象 16 17 考法8晶體和非晶體 18 考點(diǎn)45熱力學(xué)定律與能量守恒定律 高考考法突破 考法9對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 考法10對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解 19 考點(diǎn)45熱力學(xué)定律與能量守恒定律 1 熱力學(xué)第一定律 1 做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 2 熱力學(xué)第一定律 U Q W 2 熱力學(xué)第二定律 1 熱傳導(dǎo)的方向性 自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體 低溫物體必須要依靠外界的輔助才能將熱量傳給高溫物體 2 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī) 從單一熱源吸熱并把它全部用來(lái)對(duì)外做功 不產(chǎn)生其他變化的機(jī)器 3 熱力學(xué)第二定律 克勞修斯表述 熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 開(kāi)爾文表述 不可能從單一熱源吸收熱量 使之完全變?yōu)橛杏霉?而不產(chǎn)生其他影響 3 能量守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生 也不會(huì)憑空消失 它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中 能量的總量保持不變 20 考法9對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解1 反映了做功和熱傳遞這兩種改變內(nèi)能的過(guò)程是等效的 給出了內(nèi)能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系 2 對(duì)公式 U Q W符號(hào)的規(guī)定 3 幾種特殊情況 1 絕熱 Q 0 W U 外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加 2 不做功 W 0 Q U 物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加 3 始末狀態(tài)內(nèi)能不變 U 0 W Q 外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量 4 注意事項(xiàng) 1 要明確研究的對(duì)象是哪個(gè)物體或者是哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng) 2 計(jì)算時(shí)要依照符號(hào)法則代入數(shù)據(jù) 結(jié)果正 負(fù)同樣依照規(guī)則來(lái)解釋其意義 3 絕熱 說(shuō)明與外界沒(méi)有熱交換 氣體向真空擴(kuò)散時(shí)對(duì)外不做功 21 考法10對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解1 對(duì)熱力學(xué)第二定律關(guān)鍵詞的理解在熱力學(xué)第二定律的表述中 自發(fā)地 不產(chǎn)生其他影響 的含義 1 自發(fā)地 指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性 2 不產(chǎn)生其他影響 發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成對(duì)周?chē)h(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響 如吸熱 放熱 做功等 3 熱力學(xué)過(guò)程方向性實(shí)例 2 熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)揭示了大量分子參與宏觀過(guò)程的方向性自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性 22 考點(diǎn)46實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測(cè)分子的大小 應(yīng)試基礎(chǔ)必備 23 考點(diǎn)46實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測(cè)分子的大小 1 實(shí)驗(yàn)原理用油膜法估測(cè)分子大小的原理 累積法測(cè)一滴油酸酒精溶液體積V0 據(jù)溶液濃度求一滴純油酸體積V測(cè)出油滴形成單分子油膜層的面積S 如果把分子看做球形 就可算出油酸分子的直徑 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 配制油酸酒精溶液 1mL油酸滴入酒精配制成500mL油酸酒精溶液 2 用滴管或注射器將配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)的滴數(shù) 算出一滴油酸酒精溶液的體積 3 實(shí)驗(yàn)時(shí)先向邊長(zhǎng)為30 40cm的淺盤(pán)里倒入約2cm深水 將痱子粉或石膏粉均勻撒在水面上 用滴管往水面上滴一滴油酸酒精溶液 4 待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后 將玻璃板放在淺盤(pán)上 然后將油酸膜的形狀用彩筆畫(huà)在玻璃板上 24 5 將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上 算出油酸薄膜的面積S 求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位 數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù) 6 根據(jù)配制的油酸酒精溶液的濃度 算出一滴溶液中純油酸的體積V 根據(jù)一滴純油酸的體積V和薄膜的面積S即可算出油酸薄膜的厚度 即油酸分子的大小 3 誤差分析用油膜法估測(cè)分子的直徑 通常可以測(cè)得比較準(zhǔn) 實(shí)驗(yàn)誤差通常來(lái)自三個(gè)方面 1 形成單分子油膜要求使用的酒精的濃度 痱子粉的用量適宜 形成單分子油膜 2 油滴的體積V用累積法測(cè)油滴的體積 3 油膜的面積S計(jì)算方格數(shù) 不足半格舍去 多于半格算一個(gè) 方格邊長(zhǎng)單位越小越精確 25 4 注意事項(xiàng) 1 油酸酒精溶液的濃度應(yīng)小于0 1 2 痱子粉的用量不要太多 否則不易成功 3 測(cè)一滴油酸酒精溶液的體積時(shí) 滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù) 應(yīng)多滴幾滴 數(shù)出對(duì)應(yīng)的毫升數(shù) 這樣求平均值時(shí)誤差較小 4 淺盤(pán)里水離盤(pán)口面的距離應(yīng)小些 并要水平放置 以便準(zhǔn)確地畫(huà)出