江蘇專用高考物理大一輪復(fù)習(xí)第13單元熱學(xué)第33講固體液體氣體的性質(zhì)熱力學(xué)定律課件

1、第33講part 33固體、液體、氣體的性質(zhì) 熱力學(xué)定律教材知識(shí)梳理考點(diǎn)互動(dòng)探究教師備用習(xí)題一、固體和液體1固體可以分為晶體和兩種,晶體又分為單晶體和.2晶體的微觀結(jié)構(gòu):晶體的形狀和物理性質(zhì)與非晶體不同,晶體中原子(或分子、離子)按照一定的規(guī)則排列,具有空間上的性.3液體的表面張力:液體的表面張力使液面具有的趨勢,表面張力跟液面相切,跟這部分液面的分界線垂直.4液晶:具有液體的性,具有晶體的光學(xué)各向性.教材知識(shí)梳理非晶體多晶體周期收縮流動(dòng)異二、氣體1氣體的狀態(tài)參量(1)壓強(qiáng):氣體壓強(qiáng)是大量分子對(duì)器壁撞擊的宏觀表現(xiàn),其決定因素有和單位體積內(nèi)的數(shù).(2)體積:氣體分子所能到達(dá)空間的體積,即氣體所充

2、滿的容器的容積.(3)溫度:宏觀上溫度表示物體的冷熱程度,微觀上溫度是的標(biāo)志,熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為t=(t+) k.教材知識(shí)梳理氣體分子的平均動(dòng)能分子分子平均動(dòng)能273.152氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)氣體分子之間的距離大約是分子直徑的倍,氣體分子之間的相互作用力十分微弱,可忽略不計(jì).(2)大量分子的熱運(yùn)動(dòng)速率分布表現(xiàn)為“”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律.(3)溫度一定時(shí),某種氣體分子速率分布是確定的,平均速率是確定的.溫度升高時(shí),氣體分子的增大,但并非每個(gè)分子的速率都增大.教材知識(shí)梳理10中間多、兩頭少平均速率教材知識(shí)梳理反正正4理想氣體狀態(tài)方程(1)理想氣體:把在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從的氣體稱為理想

3、氣體.在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低時(shí),實(shí)際氣體可以看作理想氣體.理想氣體的分子間除碰撞外不考慮其他作用,一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能僅由決定.(2)理想氣體狀態(tài)方程:(質(zhì)量一定的理想氣體).教材知識(shí)梳理氣體實(shí)驗(yàn)定律溫度三、熱力學(xué)定律1熱力學(xué)第一定律:一般情況下,如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過程,那么外界對(duì)物體所做的功w加上物體從外界吸收的熱量q等于物體的增量.表達(dá)式為u=.2熱力學(xué)第二定律(1)內(nèi)容:不可能使熱量由溫物體傳遞到溫物體,而不引起其他變化;不可能從熱源吸收熱量并把它全部用來對(duì)外,而不引起其他變化.(2)微觀意義:一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性的方向進(jìn)行.3熱力學(xué)第三定律

4、:熱力學(xué)零度不可能達(dá)到.教材知識(shí)梳理內(nèi)能w+q低高單一做功增大四、物體的內(nèi)能1能量守恒定律:能量既不會(huì),也不會(huì),它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從轉(zhuǎn)移到,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量.2永動(dòng)機(jī):第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的,因?yàn)樗`反了;第二類永動(dòng)機(jī)也是不可能制成的,因?yàn)樗`反了.教材知識(shí)梳理憑空產(chǎn)生憑空消失一個(gè)物體另一個(gè)物體保持不變能量守恒定律熱力學(xué)第二定律教材知識(shí)梳理教材知識(shí)梳理教材知識(shí)梳理教材知識(shí)梳理考點(diǎn)一固體和液體的性質(zhì)考點(diǎn)互動(dòng)探究考向一固體的性質(zhì)考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究 規(guī)律總結(jié)(1)單晶體具有各向異性,但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性.(2)只要是具有各向異性的物體必

5、定是晶體,且是單晶體.(3)只要是具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體,反之,必是非晶體.(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化.考點(diǎn)互動(dòng)探究考向二液體的性質(zhì)考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究 規(guī)律總結(jié)(1)表面張力的形成原因:表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大,分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力.(2)表面張力的方向:和液面相切,垂直于這部分液面的分界線.(3)表面張力的效果:表面張力使液體表面具有收縮趨勢,使液體表面積趨于最小,而在體積相同的條件下,球形的表面積最小.考點(diǎn)互動(dòng)探究考向三飽和汽壓和濕度的理解考點(diǎn)互動(dòng)探究 規(guī)律總結(jié)(1)飽和汽壓跟液體的種類有關(guān),在相同的溫度下,不同液體的飽和汽壓一般是不

6、同的.(2)飽和汽壓跟溫度有關(guān),飽和汽壓隨溫度的升高而增大.(3)飽和汽壓跟體積無關(guān),在溫度不變的情況下,飽和汽壓不隨體積的變化而變化.考點(diǎn)二氣體實(shí)驗(yàn)定律和氣體壓強(qiáng)的微觀解釋考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究2利用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決問題的基本思路考點(diǎn)互動(dòng)探究考向一玻意耳定律考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考向二查理定律考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考向三蓋呂薩克定律考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律的圖像問題考點(diǎn)互動(dòng)探究(1)利用垂直于坐標(biāo)軸的線作輔助線去分析同質(zhì)量,不同溫度的兩條等溫線,不同體積的兩條等容線,不同壓強(qiáng)的兩條等壓線的關(guān)系.例如:在圖33-3甲中,虛線為等容線,a、b分別是虛線與t2、

7、t1兩條等溫線的交點(diǎn),可以認(rèn)為從b狀態(tài)通過等容升壓到a狀態(tài),溫度必然升高,所以t2t1.圖33-3又如圖乙所示,a、b兩點(diǎn)的溫度相等,從b狀態(tài)到a狀態(tài)壓強(qiáng)增大,體積一定減小,所以v2v1.考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究 方法總結(jié)氣體狀態(tài)變化的圖像的應(yīng)用技巧(1)明確點(diǎn)、線的物理意義:求解氣體狀態(tài)變化的圖像問題,應(yīng)當(dāng)明確圖像上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個(gè)平衡狀態(tài),它對(duì)應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)參量;圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過程.(2)明確斜率的物理意義:在v-t圖像(或p-t圖像)中,比較兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小,可以比

8、較表示這兩個(gè)狀態(tài)的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的大小,其規(guī)律是:斜率越大,壓強(qiáng)(或體積)越小;斜率越小,壓強(qiáng)(或體積)越大.考點(diǎn)四理想氣體狀態(tài)方程的求解考點(diǎn)互動(dòng)探究1理想氣體(1)宏觀上,理想氣體是指在任何條件下始終遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體,實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下,可視為理想氣體.(2)微觀上,理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力,分子本身沒有體積,即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間.考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究 方法總結(jié)對(duì)于兩部分氣體的問題,一定要找好兩部分氣體之間的關(guān)系,比如壓強(qiáng)關(guān)系、體積關(guān)系等,分別找出兩部分氣體的初、末

9、狀態(tài)的壓強(qiáng)、體積和溫度,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解.考點(diǎn)五熱力學(xué)定律的理解與應(yīng)用考點(diǎn)互動(dòng)探究考向一熱力學(xué)第一定律的理解和應(yīng)用1改變內(nèi)能的兩種方式的比較做功熱傳遞區(qū)別內(nèi)能變化情況外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加;物體對(duì)外界做功,物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量,內(nèi)能增加;物體放出熱量,內(nèi)能減少從運(yùn)動(dòng)形式上看宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)向物體的微觀分子熱運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化通過分子之間的相互作用,使同一物體的不同部分或不同物體間的分子熱運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化,是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移從能量的角度看其他形式的能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程不同物體之間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移能的性質(zhì)變化情況 能的性質(zhì)發(fā)生了變化能的性質(zhì)不變聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的

10、熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的考點(diǎn)互動(dòng)探究2溫度、內(nèi)能、熱量、功的比較含義特點(diǎn)溫度表示物體的冷熱程度,是物體分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志,它是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn),對(duì)個(gè)別分子來說,溫度沒有意義狀態(tài)量內(nèi)能物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢能的總和,它是由大量分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子的相對(duì)位置所決定的熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的改變量,熱量用來量度熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少過程量功做功過程是機(jī)械能或其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化過程考點(diǎn)互動(dòng)探究3對(duì)公式u=q+w符號(hào)的規(guī)定符號(hào)wqu+外界對(duì)物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加-物體對(duì)外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少考點(diǎn)互動(dòng)探究4幾種特殊情況(1)若過程是絕熱的,則q=0,w=u,外界對(duì)

11、物體做的功等于物體內(nèi)能的增加量.(2)若過程中不做功,即w=0,則q=u,物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量.(3)若過程的初、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,即u=0,則w+q=0或w=-q,外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量.考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究 規(guī)律總結(jié)(1)做功情況看氣體的體積:體積增大,氣體對(duì)外做功,w為負(fù);體積縮小,外界對(duì)氣體做功,w為正.(2)如果研究對(duì)象是理想氣體,由于理想氣體沒有分子勢能,所以當(dāng)它的內(nèi)能變化時(shí),主要體現(xiàn)在分子平均動(dòng)能的變化上,從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化.考點(diǎn)互動(dòng)探究考向二熱力學(xué)第二定律的理解和應(yīng)用1對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解(1)“自發(fā)地”說明

12、了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性,不需要借助外界提供能量的幫助.(2)“不產(chǎn)生其他影響”的含義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成,對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響.如吸熱、放熱、做功等.2熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的每一種表述,都揭示了大量分子參與宏觀過程的方向性,進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性.考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究 規(guī)律總結(jié)熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,但在有外界影響的條件下,熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,例如電冰箱;在引起其他變化的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,例如氣體的等溫膨脹過程.考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究 規(guī)律總結(jié)兩類永動(dòng)機(jī)的比較第一類永動(dòng)機(jī)第二類永動(dòng)機(jī)不消耗能量卻可以源源不斷地對(duì)外做