【二輪復(fù)習(xí)】07專題七熱學(xué)

熱點視角備考對策本專題考查的重點和熱點：①分子大小的估算；②對分子動理論內(nèi)容的理解；③物態(tài)變化中的能量問題；④氣體實驗定律的理解和簡單計算；⑤固、液、氣三態(tài)的微觀解釋；⑥熱力學(xué)定律的理解和簡單計算；⑦用油膜法估測分子大?。}形式基本上都是“(1)選擇(2)計算”兩個小題的拼盤.由于本專題內(nèi)容瑣碎，考查點多，因此在復(fù)習(xí)中應(yīng)注意抓好四大塊知識：一是分子動理論；二是從微觀角度分析固體、液體、氣體的性質(zhì)；三是氣體實驗三定律；四是熱力學(xué)定律．以四塊知識為主干，梳理出知識點，進(jìn)行理解性記憶.一、分子動理論1．分子的大小(1)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的橋梁．表示1mol任何物質(zhì)中含有相同的微粒個數(shù)，用NA表示，其中NA＝6.02×1023mol－1.已知量可求量摩爾體積Vmol分子體積(占有空間的體積)V0＝eq\f(Vmol,NA)摩爾質(zhì)量Mmol分子質(zhì)量m＝eq\f(Mmol,NA)體積V和摩爾體積Vmol分子數(shù)目n＝eq\f(V,Vmol)NA質(zhì)量M和摩爾質(zhì)量Mmol分子數(shù)目n＝eq\f(M,Mmol)NA(2)油膜法估測分子的大小：分子很小，其直徑的數(shù)量級為10－10m(3)估算微觀量的兩種模型①球體模型：直徑為d＝eq\r(3,\f(6V0,π)).②立方體模型：邊長為d＝eq\r(3,V0).2．說明分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動的兩個實例(1)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進(jìn)入對方的現(xiàn)象．溫度越高，擴(kuò)散越快．(2)布朗運(yùn)動：永不停息、無規(guī)則的運(yùn)動；顆粒越小，運(yùn)動越劇烈；溫度越高，運(yùn)動越劇烈；運(yùn)動軌跡不確定．3．分子間的相互作用力和分子勢能(1)分子力分子間的相互作用力是分子間引力與斥力的合力．分子間同時存在引力和斥力，分子間距增大，引力和斥力均減小，且斥力比引力變化更快．(2)分子勢能分子勢能的改變與分子力做功有關(guān)．分子力做正功，分子勢能減小；分子力做負(fù)功，分子勢能增大；當(dāng)分子間距為r0時，分子勢能最小，但不一定是零．二、固體、液體和氣體1．晶體、非晶體分子結(jié)構(gòu)不同，表現(xiàn)出的物理性質(zhì)不同．其中單晶體表現(xiàn)出各向異性，多晶體和非晶體表現(xiàn)出各向同性．2．液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流動，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點，在光學(xué)、電學(xué)物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性．3．液體的表面張力使液體表面有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向跟液面相切．4．氣體實驗定律：氣體的狀態(tài)由熱力學(xué)溫度、體積和壓強(qiáng)三個物理量決定．(1)等溫變化：pV＝C或p1V1＝p2V2.(2)等容變化：eq\f(p,T)＝C或eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2).(3)等壓變化：eq\f(V,T)＝C或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2).(4)理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(pV,T)＝C或eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2).三、熱力學(xué)定律1．物體的內(nèi)能及內(nèi)能變化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．物體內(nèi)能分子動能溫度分子個數(shù)分子勢能物體體積2．熱力學(xué)第一定律(1)公式：ΔU＝W＋Q.(2)符號規(guī)定：做功W外界對物體做功W>0物體對外界做功W<0吸放熱Q物體從外界吸收熱量Q>0物體向外界放出熱量Q<0內(nèi)能變化ΔU物體內(nèi)能增加ΔU>0物體內(nèi)能減少ΔU<03.熱力學(xué)第二定律(1)表述一：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體．(2)表述二：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響．(3)揭示了自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，說明了第二類永動機(jī)不能制造成功．熱點一分子動理論和內(nèi)能命題規(guī)律：分子動理論和內(nèi)能是近幾年高考的熱點，題型為選擇題．分析近幾年高考命題，主要考查以下幾點：(1)布朗運(yùn)動、分子熱運(yùn)動與溫度的關(guān)系．(2)分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系及分子勢能與分子力做功的關(guān)系．(2012·高考海南卷改編)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零，下列說法不正確的是________．A．在r＞r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小B．在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大C．在r＝r0時，分子勢能為零D．分子動能和勢能之和在整個過程中不變(1)分子力做正功，分子勢能減小，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，兩分子為平衡距離時，分子勢能最?。?2)注意區(qū)分分子力曲線和分子勢能曲線．拓展訓(xùn)練1(2013·重慶八中模擬)下列說法中正確的是()A．溫度越高，每個分子的速率一定越大B．分子間的引力越大分子勢能越大C．第一類永動機(jī)違反了能量守恒定律D．理想熱機(jī)的效率能夠達(dá)到100%拓展訓(xùn)練2(2013·高考福建卷)下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是()熱點二熱力學(xué)定律的綜合應(yīng)用命題規(guī)律：熱力學(xué)定律的綜合應(yīng)用是近幾年高考的熱點，分析近三年高考，命題規(guī)律有以下幾點：(1)考查內(nèi)能變化與做功、熱傳遞的關(guān)系，題型為選擇題．(2)以計算題形式與氣體性質(zhì)結(jié)合進(jìn)行考查．(3)對固體、液體的考查比較簡單，備考中熟記基礎(chǔ)知識即可．(2013·重慶調(diào)研抽測一)如圖所示氣缸內(nèi)密封的氣體(可視為理想氣體)，在等壓膨脹過程中，下列關(guān)于氣體說法正確的是()A．氣體內(nèi)能可能減少B．氣體會向外界放熱C．氣體吸收熱量大于對外界所做的功D．氣體平均動能將減小熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用技巧(1)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時，一要注意各符號正負(fù)的規(guī)定，二要注意改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞．不能認(rèn)為物體吸熱(或?qū)ξ矬w做功)，物體的內(nèi)能就一定增加．(2)若研究對象為氣體，對氣體做功的正負(fù)由氣體的體積決定，氣體體積增大，氣體對外做功，W<0；氣體的體積減小，外界對氣體做功，W>0.拓展訓(xùn)練3關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法不正確的是()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．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體D．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程拓展訓(xùn)練4(2013·重慶巴蜀中學(xué)高三月考)下列說法正確的是()A．當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大B．空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比C．玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體D．液體表層的分子的間距比內(nèi)部大，所以分子間的合力表現(xiàn)為引力對氣體實驗定律和氣態(tài)方程的考查氣體實驗定律幾乎年年出現(xiàn)，形式多為計算題，題目綜合難度較大，可結(jié)合氣體壓強(qiáng)的微觀解釋、熱力學(xué)第一定律、氣體圖象進(jìn)行命題．壓強(qiáng)是聯(lián)系力學(xué)參量與熱學(xué)參量的橋梁，對氣體圖象要聯(lián)系氣態(tài)方程理解斜率、面積、交點等的含義．【方法總結(jié)】應(yīng)用氣體實驗定律的解題思路(1)選擇對象——即某一定質(zhì)量的理想氣體；(2)找出參量——氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)認(rèn)識過程——認(rèn)清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提；(4)列出方程——選用某一實驗定律或氣態(tài)方程，代入具體數(shù)值求解，并討論結(jié)果的合理性．若為兩部分氣體，除對每部分氣體作上述分析外，還要找出它們始末狀態(tài)參量之間的關(guān)系，列式聯(lián)立求解．預(yù)測1(2013·重慶調(diào)研抽測)一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A經(jīng)過等壓變化到狀態(tài)B，再經(jīng)過等溫變化到狀態(tài)C，如圖所示，已知氣體在狀態(tài)A的溫度TA＝300K．求氣體在狀態(tài)B的溫度TB和在狀態(tài)C的體積VC.預(yù)測2(2013·重慶八中模擬)如圖所示，在一橫截面很小的圓形管道內(nèi)封閉有理想氣體，用一固定絕熱活塞K和不計質(zhì)量可自由移動的絕熱活塞A將管內(nèi)氣體分割成體積相等的兩部分．開始時活塞A處于如圖實線位置，兩部分氣體溫度都為T0＝300K，壓強(qiáng)都為p0＝1.0×105Pa.現(xiàn)保持下部分氣體溫度不變，只對上部分氣體緩慢加熱，當(dāng)活塞A