新教材-人教版高中物理選擇性必修第三冊(cè)-第二章-氣體、固體和液體(知識(shí)點(diǎn)詳解及配套習(xí)題)

第二章氣體、固體和液體1.溫度和溫標(biāo) -1-2.氣體的等溫變化 -11-3.氣體的等壓變化和等容變化 -20-4.固體 -37-5.液體 -45-章末復(fù)習(xí)提高 -54-1.溫度和溫標(biāo)一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．熱力學(xué)系統(tǒng)：由大量分子組成的系統(tǒng)。2．外界：系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體。3．狀態(tài)參量：為確定系統(tǒng)的狀態(tài)所需要的一些量，如：體積、壓強(qiáng)、溫度等。4．平衡態(tài)：無(wú)外界影響，狀態(tài)參量穩(wěn)定的狀態(tài)。說(shuō)明：平衡態(tài)是狀態(tài)參量，不是過(guò)程量，處于平衡態(tài)的系統(tǒng)，狀態(tài)參量在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不發(fā)生變化。二、熱平衡與溫度1．熱平衡：如果兩個(gè)系統(tǒng)相互接觸而傳熱，這兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)參量將會(huì)互相影響而分別改變。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，各自的狀態(tài)參量不再變化了，即這兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡。2．熱平衡定律：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡。3．溫度：處于熱平衡的系統(tǒng)之間有一“共同熱學(xué)性質(zhì)”，即溫度。這就是溫度計(jì)能夠用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理。三、溫度計(jì)與溫標(biāo)1．溫度計(jì)名稱原理水銀溫度計(jì)根據(jù)水銀的熱膨脹的性質(zhì)來(lái)測(cè)量溫度金屬電阻溫度計(jì)根據(jù)金屬鉑的電阻隨溫度的變化來(lái)測(cè)量溫度氣體溫度計(jì)根據(jù)氣體壓強(qiáng)隨溫度的變化來(lái)測(cè)量溫度熱電偶溫度計(jì)根據(jù)不同導(dǎo)體因溫差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大小來(lái)測(cè)量溫度2.溫標(biāo)：定量描述溫度的方法。(1)攝氏溫標(biāo)：一種常用的表示溫度的方法，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)為0℃，水的沸點(diǎn)為100℃。在0℃刻度與100℃刻度之間均勻分成100等份，每一份算作1℃。(2)熱力學(xué)溫標(biāo)：現(xiàn)代科學(xué)中常用的表示溫度的方法，熱力學(xué)溫度。(3)攝氏溫度與熱力學(xué)溫度：攝氏溫度攝氏溫標(biāo)表示的溫度，用符號(hào)t表示，單位是攝氏度，符號(hào)為℃熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度，用符號(hào)T表示，單位是開爾文，符號(hào)為K換算關(guān)系T＝t＋273.15K注意：變化1℃與變化1K是相等的。1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)當(dāng)系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的溫度、壓強(qiáng)、體積等都不隨時(shí)間變化。 (√)(2)平衡態(tài)是一種理想情況。 (√)(3)溫度是決定兩個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量。 (√)(4)處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)內(nèi)的分子仍在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，熱平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。 (√)2．(多選)下列物體中處于非平衡態(tài)的是()A．冰水混合物處在1℃的環(huán)境中B．將一鋁塊放入沸水中加熱較長(zhǎng)的時(shí)間C．冬天剛打開空調(diào)的教室內(nèi)的氣體D．用玻璃杯盛著的開水放在室內(nèi)足夠長(zhǎng)時(shí)間AC[冰水混合物在1℃的環(huán)境中要吸收熱量，溫度升高，不是平衡態(tài)，A正確；當(dāng)鋁塊放在沸水中足夠長(zhǎng)的時(shí)間，鋁塊各部分的溫度與沸水的溫度相同，達(dá)到平衡態(tài)，B錯(cuò)誤；同理可知D錯(cuò)誤；冬天剛打開空調(diào)的教室內(nèi)的氣體各部分溫度不同，不是平衡態(tài)，C正確。]3．(多選)兩個(gè)處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，由于受外界影響，狀態(tài)參量發(fā)生了變化，下列關(guān)于它們后來(lái)是否能處于熱平衡狀態(tài)的說(shuō)法，正確的是()A．不能B．可能C．要看它們后來(lái)的溫度是否相同D．取決于其他狀態(tài)參量是否相同BC[只要兩個(gè)系統(tǒng)的溫度相同，兩個(gè)系統(tǒng)就處于熱平衡狀態(tài)，而與其他參量是否相同無(wú)關(guān)，故B、C正確。]狀態(tài)參量與平衡態(tài)如圖，將雞蛋放在沸水中加熱足夠長(zhǎng)的時(shí)間，雞蛋處于平衡態(tài)嗎？提示：雞蛋放在沸水中加熱足夠長(zhǎng)的時(shí)間其溫度、壓強(qiáng)、體積都不再變化，是平衡狀態(tài)。1．熱力學(xué)的平衡態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間變化，表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化，而力學(xué)中的平衡態(tài)是指物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2．平衡態(tài)是一種理想情況，因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)完全不受外界影響是不可能的。系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)，仍可能發(fā)生偏離平衡態(tài)的微小變化。3．兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡后再把它們分開，如果分開后它們都不受外界影響，再把它們重新接觸，它們的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生新的變化。因此，熱平衡概念也適用于兩個(gè)原來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)作用的系統(tǒng)。因此可以說(shuō)，只要兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，我們就說(shuō)這兩個(gè)系統(tǒng)原來(lái)是處于熱平衡的?！纠?】(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A．狀態(tài)參量是描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，故當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)變化時(shí)，其各個(gè)狀態(tài)參量都會(huì)改變B．當(dāng)系統(tǒng)不受外界影響，且經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，其內(nèi)部各部分狀態(tài)參量將會(huì)達(dá)到穩(wěn)定C．只有處于平衡態(tài)的系統(tǒng)才有狀態(tài)參量D．兩個(gè)物體間發(fā)生熱傳遞時(shí)，它們組成的系統(tǒng)處于非平衡態(tài)思路點(diǎn)撥：(1)各個(gè)系統(tǒng)都有狀態(tài)參量。(2)當(dāng)處于平衡態(tài)時(shí)，狀態(tài)參量不再變化，非平衡時(shí)，狀態(tài)參量要變化。BD[由于描述系統(tǒng)的各種性質(zhì)需要不同的物理量，只要其中某個(gè)量變化，系統(tǒng)的狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化，不一定各個(gè)狀態(tài)參量都發(fā)生變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；系統(tǒng)處于平衡態(tài)或非平衡態(tài)，只是狀態(tài)參量有無(wú)變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)不受外界影響時(shí)，系統(tǒng)總要趨于平衡，其內(nèi)部各部分狀態(tài)參量趨于穩(wěn)定，選項(xiàng)B正確；兩個(gè)物體間發(fā)生熱傳遞時(shí)，兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)內(nèi)部仍存在溫差，故系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，選項(xiàng)D正確。]處理平衡態(tài)的問(wèn)題要注意以下三點(diǎn)(1)平衡態(tài)與熱平衡不同，平衡態(tài)指的是一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部達(dá)到的一種動(dòng)態(tài)平衡。(2)必須要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間，直到系統(tǒng)內(nèi)所有性質(zhì)都不隨時(shí)間變化為止。(3)系統(tǒng)與外界沒(méi)有能量的交換。[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．下列關(guān)于系統(tǒng)是否處于平衡態(tài)的說(shuō)法正確的是()A．開空調(diào)2min內(nèi)教室內(nèi)的氣體處于平衡態(tài)B．兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸，這兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)處于非平衡態(tài)C．0℃的冰水混合物放入1℃的環(huán)境中，冰水混合物處于平衡態(tài)D．壓縮密閉容器中的空氣，空氣處于平衡態(tài)B[開空調(diào)2min內(nèi)教室內(nèi)的氣體溫度要變化，故不是平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；兩物體溫度不同，接觸后高溫物體會(huì)向低溫物體傳熱，是非平衡態(tài)，B正確；0℃的冰水混合物放入1℃的環(huán)境中，周圍環(huán)境會(huì)向冰水混合物傳熱，不是平衡態(tài)，C錯(cuò)誤；壓縮密閉容器中的空氣，要對(duì)空氣做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不是平衡態(tài)，D錯(cuò)誤。本題選B。]熱平衡與溫度某工人在拿鐵棒和木頭時(shí)感覺(jué)到鐵棒明顯比木頭涼，由于表示物體冷熱程度的是溫度，于是這位工人得出當(dāng)時(shí)“鐵棒比木頭溫度低”的結(jié)論，你認(rèn)為他的結(jié)論對(duì)嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由。提示：不對(duì)。由于鐵棒和木頭都與周圍的環(huán)境達(dá)到熱平衡，故它們的溫度是一樣的。之所以感覺(jué)到鐵棒特別涼，是因?yàn)檫@位工人在單位時(shí)間內(nèi)傳遞給鐵棒的熱量比較多。1．溫度(1)宏觀上①溫度的物理意義：表示物體冷熱程度的物理量。②與熱平衡的關(guān)系：各自處于熱平衡狀態(tài)的兩個(gè)系統(tǒng)，相互接觸時(shí)，它們相互之間發(fā)生了熱量的傳遞，熱量從高溫系統(tǒng)傳遞給低溫系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后兩系統(tǒng)溫度相同，達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)。(2)微觀上①反映物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，是大量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。②溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，是含有統(tǒng)計(jì)意義的，對(duì)個(gè)別分子來(lái)說(shuō)溫度是沒(méi)有意義的。2．熱平衡(1)一切達(dá)到熱平衡的物體都具有相同的溫度。(2)若物體與A處于熱平衡，它同時(shí)也與B達(dá)到熱平衡，則A的溫度等于B的溫度，這就是溫度計(jì)用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理。3．熱平衡定律的意義熱平衡定律又叫熱力學(xué)第零定律，為溫度的測(cè)量提供了理論依據(jù)。因?yàn)榛闊崞胶獾奈矬w具有相同的溫度，所以比較各物體溫度時(shí)，不需要將各個(gè)物體直接接觸，只需將作為標(biāo)準(zhǔn)物體的溫度計(jì)分別與各物體接觸，即可比較溫度的高低?！纠?】關(guān)于平衡態(tài)和熱平衡，下列說(shuō)法中正確的有()A．只要溫度不變且處處相等，系統(tǒng)就一定處于平衡態(tài)B．兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)，它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，說(shuō)明這兩個(gè)系統(tǒng)原來(lái)的溫度是相等的C．熱平衡就是平衡態(tài)D．處于熱平衡的幾個(gè)系統(tǒng)的壓強(qiáng)一定相等思路點(diǎn)撥：(1)平衡態(tài)的各個(gè)參量都不變化。(2)熱平衡時(shí)必有相等的溫度。B[一般來(lái)說(shuō)，描述系統(tǒng)的狀態(tài)參量不只一個(gè)，根據(jù)平衡態(tài)的定義知所有性質(zhì)都不隨時(shí)間變化，系統(tǒng)才處于平衡態(tài)，A錯(cuò)誤；根據(jù)熱平衡的定義知，處于熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)溫度相同，B正確，D錯(cuò)誤；平衡態(tài)是針對(duì)某一系統(tǒng)而言的，熱平衡是兩個(gè)系統(tǒng)相互影響的最終結(jié)果，C錯(cuò)誤。]熱平衡與溫度理解的兩個(gè)誤區(qū)誤區(qū)1：誤認(rèn)為只要溫度不變，系統(tǒng)就處于平衡態(tài)產(chǎn)生誤區(qū)的原因是沒(méi)有正確理解平衡態(tài)的概念，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)包括溫度在內(nèi)的所有狀態(tài)參量都不隨時(shí)間變化時(shí)，系統(tǒng)才處于平衡態(tài)。誤區(qū)2：誤認(rèn)為平衡態(tài)就是熱平衡產(chǎn)生誤區(qū)的原因是由于不理解熱平衡與平衡態(tài)的關(guān)系，錯(cuò)誤地認(rèn)為處于平衡態(tài)的兩個(gè)物體之間一定會(huì)處于熱平衡。其實(shí)各自處于平衡態(tài)的兩個(gè)物體溫度不一定相同，它們接觸后各自的狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，直到達(dá)到熱平衡為止。[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．下列有關(guān)熱平衡的說(shuō)法，正確的是()A．如果兩個(gè)系統(tǒng)在某時(shí)刻處于熱平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)系統(tǒng)永遠(yuǎn)處于熱平衡狀態(tài)B．熱平衡定律只能研究三個(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題C．如果兩個(gè)系統(tǒng)彼此接觸而不發(fā)生狀態(tài)參量的變化，這兩個(gè)系統(tǒng)又不受外界影響，那么這兩個(gè)系統(tǒng)一定處于熱平衡狀態(tài)D．兩個(gè)處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，溫度可以有微小的差別C[處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，如果受到外界的影響，狀態(tài)參量會(huì)隨之變化，溫度也會(huì)變化，故A錯(cuò)誤；熱平衡定律對(duì)多個(gè)系統(tǒng)也適用，故B錯(cuò)誤；由熱平衡的意義，故C正確；溫度相同是熱平衡的標(biāo)志，必須相同，故D錯(cuò)誤。]溫度計(jì)與溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)(以前稱為百分溫標(biāo))是由瑞典天文學(xué)家攝爾修斯設(shè)計(jì)的。如圖所示，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把冰點(diǎn)定為0℃，汽化點(diǎn)定為100℃，因此在這兩個(gè)固定點(diǎn)之間共為100℃，即100等份，每等份代表1攝氏度，用1℃表示，用℃標(biāo)表示的溫度叫作攝氏溫度，常用t表示。攝氏溫標(biāo)用攝氏度做單位。熱力學(xué)溫標(biāo)由英國(guó)科學(xué)家威廉·湯姆孫(開爾文)創(chuàng)立，它表示的溫度叫熱力學(xué)溫度，常用T表示，用K做單位。試探究：1．熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)之間的關(guān)系是什么？2．如果可以粗略地?。?73℃為絕對(duì)零度，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)是多少攝氏度，為多少開？水的沸點(diǎn)又是多少攝氏度，為多少開?提示：1．關(guān)系式為T＝t＋273.15K2．冰的熔點(diǎn)為0℃，為273K；水的沸點(diǎn)為100℃，即373K。1．“溫度”含義的兩種說(shuō)法宏觀角度溫度表示物體的冷熱程度，這樣的定義帶有主觀性，因?yàn)槔錈崾怯扇梭w的感覺(jué)器官比較得到的，往往是不準(zhǔn)確的熱平衡角度溫度的嚴(yán)格定義是建立在熱平衡定律基礎(chǔ)上的。熱平衡定律指出，兩個(gè)系統(tǒng)相互處于熱平衡時(shí)，存在一個(gè)數(shù)值相等的物理量，這個(gè)物理量就是溫度，這樣的定義更具有科學(xué)性2.溫度計(jì)測(cè)量原理一切互為熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。使溫度計(jì)與待測(cè)物體接觸，達(dá)到熱平衡，其溫度與待測(cè)物體的溫度相同。3．溫標(biāo)(1)常見的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)。(2)比較攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。攝氏溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)提出者攝爾修斯和施勒默爾英國(guó)物理學(xué)家開爾文零度的規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度－273.15℃絕對(duì)零度溫度名稱攝氏溫度熱力學(xué)溫度溫度符號(hào)tT單位名稱攝氏度開爾文單位符號(hào)℃K關(guān)系T＝t＋273.15K粗略表示：T＝t＋273K【例3】仿照實(shí)驗(yàn)室使用的液體溫度計(jì)的原理，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的氣體溫度計(jì)，如圖所示，瓶中裝的是氣體，瓶塞密封不漏氣，瓶塞上面細(xì)彎管中有一段液柱。(1)當(dāng)溫度升高時(shí)，液柱將向哪邊移動(dòng)？(2)此溫度計(jì)如何標(biāo)上刻度呢？思路點(diǎn)撥：(1)此溫度計(jì)是根據(jù)氣體熱脹冷縮原理制成的。(2)必定是左邊溫度高，右邊溫度低。[解析](1)當(dāng)溫度升高時(shí)，瓶?jī)?nèi)的氣體受熱膨脹擠壓上方的液柱，液柱就會(huì)向左移動(dòng)；(2)將此裝置放在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰水混合物中，在液柱正中間處標(biāo)上0℃，將它放在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中，在液柱正中間處標(biāo)上100℃，然后將以上兩個(gè)刻度之間的部分進(jìn)行100等分，標(biāo)上刻度就成了一個(gè)溫度計(jì)。[答案]見解析(1)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系是T＝t＋273.15K，因此對(duì)于同一溫度來(lái)說(shuō)，用不同的溫標(biāo)表示，數(shù)值不同，這是因?yàn)榱阒颠x取不同。(2)在熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)中，熱力學(xué)溫度升高(或降低)1K，則攝氏溫度也升高(或降低)1℃?！疽活}多變】(1)你能說(shuō)出這個(gè)溫度計(jì)的測(cè)溫原理嗎？(2)為了提高此溫度計(jì)的靈敏度，便于讀數(shù)，可采取什么措施？[解析](1)這個(gè)溫度計(jì)的測(cè)溫原理是測(cè)溫氣體的熱脹冷縮。(2)細(xì)彎管再細(xì)一些，瓶子再大一些且氣體再多些，細(xì)彎管內(nèi)的液體盡可能少些等，都可以提高靈敏度。[答案]見解析[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．(多選)關(guān)于熱力學(xué)溫度，下列說(shuō)法中正確的是()A．－33℃＝240KB．溫度變化1℃，也就是溫度變化1KC．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值D．溫度由t℃升至2t℃，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了273K＋tAB[T＝273K＋t，由此可知：－33℃＝240K，A正確，同時(shí)B正確；D中初態(tài)熱力學(xué)溫度為273K＋t，末態(tài)為273K＋2t，溫度變化tK，D錯(cuò)誤；攝氏溫度可取負(fù)值，但因絕對(duì)零度達(dá)不到，故熱力學(xué)溫度不可能取負(fù)值，C錯(cuò)誤。]1．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，它們一定具有相同的熱量B．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)也必定處于熱平衡C．溫度是決定兩個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量D．熱平衡定律是溫度計(jì)能夠用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理BCD[熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的狀態(tài)參量——溫度，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；由熱平衡定律可知，若物體與A處于熱平衡，它同時(shí)也與B達(dá)到熱平衡，則A的溫度等于B的溫度，這也是溫度計(jì)用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理，故選項(xiàng)B、D也正確。]2．如果一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了平衡態(tài)，那么這個(gè)系統(tǒng)各處的()A．溫度、壓強(qiáng)、體積都必須達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)不再變化B．溫度一定達(dá)到了某一穩(wěn)定值，但壓強(qiáng)和體積仍是可以變化的C．溫度一定達(dá)到了某一穩(wěn)定值，并且分子不再運(yùn)動(dòng)，達(dá)到了“凝固”狀態(tài)D．溫度、壓強(qiáng)就會(huì)變得一樣，但體積仍可變化A[如果一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了平衡態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量，如溫度、壓強(qiáng)和體積等不再隨時(shí)間發(fā)生變化。溫度達(dá)到穩(wěn)定值，分子仍然是運(yùn)動(dòng)的，不可能達(dá)到所謂的“凝固”狀態(tài)。故A正確。]3．(多選)下列物體中處于熱平衡狀態(tài)的是()A．冰水混合物處在0℃的環(huán)境中B．將一鋁塊放入沸水中加熱足夠長(zhǎng)的時(shí)間C．冬天剛打開空調(diào)的教室內(nèi)的空氣D．一個(gè)裝有氣體的密閉絕熱容器勻速運(yùn)動(dòng)，容器突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，容器內(nèi)的氣體AB[冰水混合物的溫度為0℃，和環(huán)境的溫度相同，處于熱平衡狀態(tài)，A正確；鋁塊在沸水中加熱足夠長(zhǎng)的時(shí)間，鋁塊和水的溫度相同，處于熱平衡狀態(tài)，B正確；冬天剛打開空調(diào)的教室內(nèi)的氣體各部分溫度不相同，未處于熱平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；勻速運(yùn)動(dòng)的容器突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，容器內(nèi)的氣體溫度升高，未達(dá)到熱平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。]4．(多選)下列關(guān)于攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)的說(shuō)法正確的是()A．用攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)表示溫度是兩種不同的表示方法B．用兩種溫標(biāo)表示溫度的變化時(shí)，兩者的數(shù)值相等C．1K就是1℃D．當(dāng)溫度變化1℃時(shí)，也可說(shuō)成溫度變化274.15KAB[中學(xué)常用的兩種表示溫度的方法就是攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)，A正確；兩者關(guān)系式：T＝t＋273.15K，所以用兩者表示溫度的變化時(shí)，兩者的數(shù)值相等，B正確；當(dāng)溫度變化1℃時(shí)，也可說(shuō)成溫度變化1K，不能說(shuō)1K就是1℃，只能是1開爾文的溫差等于1攝氏度的溫差，C、D錯(cuò)誤。]5．(思維拓展)如圖甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(lái)(如圖乙所示)，用這段金屬絲作測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，于是就得到一個(gè)最簡(jiǎn)單的電阻溫度計(jì)，假設(shè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都是不變的。甲乙探究：(1)電流大的對(duì)應(yīng)的溫度高還是溫度低？(2)t1與t2哪個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流更大些？提示：(1)由閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R＋r)知，若R較小，則對(duì)應(yīng)I較大，故電流大對(duì)應(yīng)的溫度低。(2)t1對(duì)應(yīng)的電阻小，則電流大，故t1點(diǎn)電流更大些。2.氣體的等溫變化一、氣體的等溫變化1．等溫變化一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的條件下，其壓強(qiáng)與體積變化時(shí)的關(guān)系叫作氣體的等溫變化。2．實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)、注射器、橡膠套、壓力表(壓強(qiáng)表)等。注射器下端用橡膠套密封，上端用柱塞封閉一段空氣柱，這段空氣柱是我們的研究對(duì)象。(2)數(shù)據(jù)收集：空氣柱的壓強(qiáng)p由上方的壓力表讀出，體積V用刻度尺讀出的空氣柱長(zhǎng)度l乘氣柱的橫截面積S。用手把柱塞向下壓或向上拉，讀出體積與壓強(qiáng)的幾組值。(3)數(shù)據(jù)處理以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以體積的倒數(shù)eq\f(1,V)為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，將收集的各組數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，若圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明壓強(qiáng)跟體積的倒數(shù)成正比，即壓強(qiáng)跟體積成反比。注意：作p-V圖像雙曲線不好判定，作p-eq\f(1,V)圖像是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，易判定壓強(qiáng)跟體積成反比。二、玻意耳定律1．玻意耳定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比。(2)公式：pV＝C(常量)或p1V1＝p2V2。(3)適用條件：①氣體質(zhì)量不變、溫度不變。②氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大。2．氣體的等溫變化的p-V圖像(1)p-V圖像：一定質(zhì)量的氣體的p-V圖像為一條雙曲線，如圖甲所示。甲乙(2)p-eq\f(1,V)圖像：一定質(zhì)量的氣體的p-eq\f(1,V)圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，如圖乙所示。1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)在探究氣體壓強(qiáng)、體積、溫度三個(gè)狀態(tài)參量之間關(guān)系時(shí)采用控制變量法。 (√)(2)一定質(zhì)量的氣體，三個(gè)狀態(tài)參量中，至少有兩個(gè)改變。 (√)(3)一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)跟體積成反比。 (×)(4)玻意耳定律適用于質(zhì)量不變，溫度變化的任何氣體。 (×)2．(多選)如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則下列說(shuō)法正確的是()A．從等溫線可以看出，一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比B．一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的等溫線是不同的C．一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，氣體壓強(qiáng)與體積的乘積越小D．由圖可知T1＞T2AB[由等溫線的物理意義可知，A、B正確；對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，氣體壓強(qiáng)與體積乘積越大，等溫線的位置越高，C、D錯(cuò)誤。]3．一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中，管豎直放置時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外高h(yuǎn)cm，上端空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)cm，如圖所示，已知大氣壓強(qiáng)為HcmHg，此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是__________cmHg。[解析]取等壓面法，選管外水銀面為等壓面，則由p氣＋ph＝p0得p氣＝p0－ph即p氣＝(H－h(huán))cmHg。[答案]H－h(huán)玻意耳定律在一個(gè)恒溫池中，一串串氣泡由池底慢慢升到水面，有趣的是氣泡在上升過(guò)程中，體積逐漸變大，到水面時(shí)就會(huì)破裂。問(wèn)題：(1)上升過(guò)程中，氣泡內(nèi)氣體的溫度發(fā)生改變嗎？(2)上升過(guò)程中，氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)怎么改變？(3)氣泡在上升過(guò)程中體積為何會(huì)變大？提示：(1)因?yàn)樵诤銣爻刂?，所以氣泡?nèi)氣體的溫度保持不變。(2)變小。(3)由玻意耳定律pV＝C可知，壓強(qiáng)變小，氣體的體積增大。對(duì)玻意耳定律的理解及應(yīng)用1．成立條件：玻意耳定律p1V1＝p2V2是實(shí)驗(yàn)定律，只有在氣體質(zhì)量一定、溫度不變的條件下才成立。2．玻意耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式pV＝C中的常量C不是一個(gè)普適恒量，它與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對(duì)一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，該恒量C越大。3．應(yīng)用玻意耳定律的思路和方法：(1)確定研究對(duì)象，并判斷是否滿足玻意耳定律成立的條件。(2)確定初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1、p2、V2)(3)根據(jù)玻意耳定律列方程p1V1＝p2V2，代入數(shù)值求解(注意各狀態(tài)參量要統(tǒng)一單位)。(4)注意分析題目中的隱含條件，必要時(shí)還應(yīng)由力學(xué)或幾何知識(shí)列出輔助方程。(5)有時(shí)要檢驗(yàn)結(jié)果是否符合實(shí)際，對(duì)不符合實(shí)際的結(jié)果要?jiǎng)h去?！纠?】如圖所示，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面積為S＝0.01m2，中間用兩個(gè)活塞A和B密閉一定質(zhì)量的氣體。A、B都可沿圓筒無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)，且不漏氣。A的質(zhì)量不計(jì)，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)為k＝5×103N/m的較長(zhǎng)的彈簧相連。已知大氣壓p0＝1×105Pa，平衡時(shí)兩活塞之間的距離l0＝0.6m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動(dòng)一段距離后，保持平衡。此時(shí)用于壓A的力F＝500N，求活塞A下移的距離。思路點(diǎn)撥：(1)因?yàn)槭蔷徛乱扑悦荛]氣體溫度不變。(2)應(yīng)用玻意耳定律可以求出l。[解析]設(shè)活塞A下移距離為l，活塞B下移的距離為x，對(duì)圓筒中的氣體：初狀態(tài)：p1＝p0V1＝l0S末狀態(tài)：p2＝p0＋eq\f(F,S)V2＝(l0＋x－l)S由玻意耳定律得p1V1＝p2V2即p0l0S＝(p0＋eq\f(F,S))·(l0＋x－l)·S ①根據(jù)胡克定律F＝kx ②代數(shù)解①②得l＝0.3m。[答案]0.3m應(yīng)用玻意耳定律解題時(shí)的兩個(gè)誤區(qū)誤區(qū)1：誤認(rèn)為在任何情況下玻意耳定律都成立。只有一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，定律成立。誤區(qū)2：誤認(rèn)為氣體的質(zhì)量變化時(shí)，一定不能用玻意耳定律進(jìn)行分析。當(dāng)氣體經(jīng)歷多個(gè)質(zhì)量發(fā)生變化的過(guò)程時(shí)，可以分段應(yīng)用玻意耳定律進(jìn)行列方程，也可以把發(fā)生變化的所有氣體作為研究對(duì)象，保證初、末態(tài)的氣體的質(zhì)量、溫度不變，應(yīng)用玻意耳定律列方程。[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．如圖所示，在一根一端封閉且粗細(xì)均勻的長(zhǎng)玻璃管中，用長(zhǎng)為h＝10cm的水銀柱將管內(nèi)一部分空氣密封，當(dāng)管開口向上豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度l1＝0.3m；若溫度保持不變，玻璃管開口向下放置，水銀沒(méi)有溢出。待水銀柱穩(wěn)定后，密封空氣柱的長(zhǎng)度l2為多少米？(大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg)[解析]以管內(nèi)封閉的氣體為研究對(duì)象。玻璃管開口向上時(shí)，管內(nèi)的壓強(qiáng)p1＝p0＋h，氣體的體積V1＝L1S(S為玻璃管的橫截面積)。當(dāng)玻璃管開口向下時(shí)，管內(nèi)的壓強(qiáng)p2＝p0－h(huán)，這時(shí)氣體的體積V2＝L2S。溫度不變，由玻意耳定律得：(p0＋h)L1S＝(p0－h(huán))L2S所以L2＝eq\f(p0＋h,p0－h(huán))L1＝eq\f(76＋10,76－10)×0.3m＝0.39m。[答案]0.39m氣體等溫變化的p-V圖像在如圖所示的p-V圖上，兩條等溫線表示的溫度t1和t2哪一個(gè)比較高？為什么？提示：在兩條等溫線上取體積相同的兩個(gè)點(diǎn)(即兩個(gè)狀態(tài))A和B，可以看出pA＞pB因此t2＞t1。p-V圖像及p-eq\f(1,V)圖像上等溫線的物理意義1．一定質(zhì)量的某種氣體，其等溫線是雙曲線，雙曲線上的每一個(gè)點(diǎn)均表示一定質(zhì)量的氣體在該溫度下的一個(gè)狀態(tài)，而且同一條等溫線上每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的p、V坐標(biāo)的乘積都是相等的，如圖甲所示。甲乙2．玻意耳定律pV＝C(常量)，其中常量C不是一個(gè)普通常量，它隨氣體溫度的升高而增大，溫度越高，常量C越大，等溫線離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)。如圖乙所示，四條等溫線的關(guān)系為T4>T3>T2>T1。3．一定質(zhì)量氣體的等溫變化過(guò)程，也可以用p-eq\f(1,V)圖像來(lái)表示，如圖所示。等溫線是一條延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，由于氣體的體積不能無(wú)窮大，所以靠近原點(diǎn)附近處應(yīng)用虛線表示，該直線的斜率k＝eq\f(p,\f(1,V))＝pV∝T，即斜率越大，氣體的溫度越高?！纠?】(多選)如圖所示，是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的p-V圖像，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體的溫度和分子平均速率的變化情況的下列說(shuō)法正確的是()A．都一直保持不變B．溫度先升高后降低C．溫度先降低后升高D．平均速率先增大后減小思路點(diǎn)撥：(1)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，同種氣體溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，分子平均速率越大。(2)溫度越高，pV值越大，p-V圖像中等溫線離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)。BD[由圖像可知，pAVA＝pBVB，所以A、B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上，可在p-V圖上作出幾條等溫線，如圖所示。由于離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，所以從狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小。故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。](1)不同的等溫線溫度不同，越靠近原點(diǎn)的等溫線溫度越低，越遠(yuǎn)離原點(diǎn)的等溫線溫度越高。(2)由不同等溫線的分布情況可以判斷溫度的高低。[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．(多選)如圖所示是一定質(zhì)量的某氣體狀態(tài)變化的p-V圖像，則下列說(shuō)法正確的是()A．氣體做的是等溫變化B．氣體的壓強(qiáng)從A到B一直減小C．氣體的體積從A到B一直增大D．氣體的三個(gè)狀態(tài)參量一直都在變BCD[一定質(zhì)量的氣體的等溫過(guò)程的p-V圖像即等溫線是雙曲線中的一支，顯然題圖所示AB圖線不是等溫線，AB過(guò)程不是等溫變化過(guò)程，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從AB圖線可知?dú)怏w從A狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)的過(guò)程中，壓強(qiáng)p在逐漸減小，體積V在不斷增大，選項(xiàng)B、C正確；又因?yàn)樵撨^(guò)程不是等溫變化過(guò)程，所以氣體的三個(gè)狀態(tài)參量一直都在變化，選項(xiàng)D正確。]1．如圖所示，活塞的質(zhì)量為m，缸套的質(zhì)量為m0，通過(guò)彈簧吊在天花板上，汽缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的氣體，缸套和活塞間無(wú)摩擦，活塞面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，則封閉氣體的壓強(qiáng)p為()A．p＝p0＋eq\f(m0g,S) B．p＝p0＋eq\f((m0＋m)g,S)C．p＝p0－eq\f(m0g,S) D．p＝eq\f(mg,S)C[以缸套為研究對(duì)象，根據(jù)受力平衡有pS＋m0g＝p0S，所以封閉氣體的壓強(qiáng)p＝p0－eq\f(m0g,S)，故C正確。]2．一個(gè)氣泡由湖面下20m深處上升到湖面下10m深處，它的體積約變?yōu)樵瓉?lái)體積的(溫度不變，水的密度為1.0×103kg/m3，g取10m/s2)()A．3倍 B．2倍C．1.5倍 D．eq\f(7,10)C[根據(jù)玻意耳定律有eq\f(V2,V1)＝eq\f(p1,p2)＝eq\f(p0＋ph1,p0＋ph2)＝eq\f(p0＋2p0,p0＋p0)＝eq\f(3p0,2p0)＝eq\f(3,2)，故C正確。]3．如圖是一定質(zhì)量的某種氣體在p-V圖中的等溫線，A、B是等溫線上的兩點(diǎn)，△OAD和△OBC的面積分別為S1和S2，則()A．S1＞S2B．S1＝S2C．S1＜S2D．無(wú)法比較B[△OBC的面積S2＝eq\f(1,2)BC·OC＝eq\f(1,2)pBVB，同理，△OAD的面積S1＝eq\f(1,2)pAVA，根據(jù)玻意耳定律pAVA＝pBVB，可知兩個(gè)三角形面積相等，故B正確。]4．如圖所示為氣壓式保溫瓶的原理圖，保溫瓶?jī)?nèi)水面與出水口的高度差為h，瓶?jī)?nèi)密封空氣體積為V，設(shè)水的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0，欲使水從出水口流出，瓶?jī)?nèi)空氣壓縮量ΔV至少為多少？(設(shè)瓶?jī)?nèi)彎曲管的體積不計(jì)，壓縮前水面以上管內(nèi)無(wú)水，溫度保持不變，各物理量的單位均為國(guó)際單位)[解析]壓縮前：p1＝p0，V1＝V，壓縮后水剛流出時(shí)：p2＝p0＋ρgh，V2＝V－ΔV，由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)，解得ΔV＝eq\f(ρghV,p0＋ρgh)。[答案]eq\f(ρghV,p0＋ρgh)3.氣體的等壓變化和等容變化一、氣體的等壓變化1．等壓變化一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積隨溫度變化的過(guò)程叫作氣體的等壓變化。2．蓋—呂薩克定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比。(2)公式：V＝CT或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)。(3)適用條件：氣體質(zhì)量一定；氣體壓強(qiáng)不變。(4)等壓變化的圖像：由V＝CT可知在V-T坐標(biāo)系中，等壓線是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜的直線。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，不同等壓線的斜率不同。斜率越小，壓強(qiáng)越大，如圖所示，p2>(選填“>”或“<”)p1。二、氣體的等容變化1．等容變化一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)隨溫度變化的過(guò)程。2．查理定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比。(2)公式：p＝CT或eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)。(3)等容變化的圖像：從圖甲可以看出，在等容過(guò)程中，壓強(qiáng)p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡(jiǎn)單的正比例關(guān)系。但是，如果把圖甲中的直線AB延長(zhǎng)至與橫軸相交，把交點(diǎn)當(dāng)作坐標(biāo)原點(diǎn)，建立新的坐標(biāo)系(如圖乙所示)，那么這時(shí)的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系就是正比例關(guān)系了。圖乙坐標(biāo)原點(diǎn)的意義為氣體壓強(qiáng)為0時(shí)，其溫度為0K?？梢宰C明，新坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度就是0_K。甲乙(4)適用條件：氣體的質(zhì)量一定，氣體的體積不變。說(shuō)明：氣體做等容變化時(shí)，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比，即p∝T，不是與攝氏溫度t成正比，但壓強(qiáng)變化量Δp與熱力學(xué)溫度變化量ΔT和攝氏溫度的變化量Δt都是成正比的，即Δp∝ΔT、Δp∝Δt。三、理想氣體1．理想氣體在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。2．理想氣體與實(shí)際氣體在溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、壓強(qiáng)不超過(guò)大氣壓的幾倍的條件下，把實(shí)際氣體看成理想氣體來(lái)處理。3．理想氣體的狀態(tài)方程(1)內(nèi)容一定質(zhì)量的某種理想氣體，在從某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)時(shí)，盡管壓強(qiáng)p、體積V、溫度T都可能改變，但是壓強(qiáng)p跟體積V的乘積與熱力學(xué)溫度T之比保持不變。(2)表達(dá)式①eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)；②eq\f(pV,T)＝C。(3)成立條件一定質(zhì)量的理想氣體。說(shuō)明：理想氣體是一種理想化模型，是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象。題目中無(wú)特別說(shuō)明時(shí)，一般都可將實(shí)際氣體當(dāng)成理想氣體來(lái)處理。四、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋用分子動(dòng)理論可以定性解釋氣體的實(shí)驗(yàn)定律。1．玻意耳定律一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是一定的。在這種情況下，體積減小時(shí)，分子的數(shù)密度增大，單位時(shí)間內(nèi)，單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)就多，氣體的壓強(qiáng)就增大。這就是玻意耳定律的微觀解釋。2．蓋—呂薩克定律一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大；只有氣體的體積同時(shí)增大，使分子的數(shù)密度減小，才能保持壓強(qiáng)不變。這就是蓋—呂薩克定律的微觀解釋。3．查理定律一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時(shí)，分子的數(shù)密度保持不變。在這種情況下，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。這就是查理定律的微觀解釋。1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)在質(zhì)量和體積不變的情況下，氣體的壓強(qiáng)與攝氏溫度成正比。 (×)(2)一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，其V-T圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線。 (√)(3)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，經(jīng)歷的過(guò)程不同，狀態(tài)參量的變化不同。 (×)(4)一定質(zhì)量的氣體，體積、壓強(qiáng)、溫度都可以變化。 (√)2．下列描述一定質(zhì)量的某種氣體作等容變化的過(guò)程的圖線正確的是()ABCDD[等容變化的過(guò)程的p-t圖像在t軸上的交點(diǎn)坐標(biāo)是(－273℃，0)，D正確；A、B、C錯(cuò)誤。]3．(多選)關(guān)于理想氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．理想氣體能嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律B．實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體C．實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體D．所有的實(shí)際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體AC[理想氣體是在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都能遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，A正確；實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大情況下可看成理想氣體，C正確，B、D錯(cuò)誤。]氣體的等壓變化汽缸中封閉著溫度為100℃的空氣，一重物用繩索經(jīng)滑輪跟汽缸中活塞相連接，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離汽缸底的高度為10cm，如果缸內(nèi)空氣溫度緩慢降至0℃。試探究：(1)在變化過(guò)程中氣體發(fā)生的是什么變化？(2)此時(shí)活塞到缸底的距離是多大？提示：(1)是等壓變化。(2)初狀態(tài)V1＝S×(10cm)，T1＝(273＋100)K＝373K；末狀態(tài)V2＝lS，T2＝273K。由eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，得V2＝eq\f(T2,T1)V1≈S×(7.32cm)，即活塞到缸底的距離l為7.32cm。1．蓋—呂薩克定律的適用范圍壓強(qiáng)不太大，溫度不太低。原因同查理定律。2．公式變式由eq\f(V1,T1)＝eq\f(V1＋ΔV,T1＋ΔT)得eq\f(V1,T1)＝eq\f(ΔV,ΔT)，所以ΔV＝eq\f(ΔT,T1)V1，ΔT＝eq\f(ΔV,V1)T1，3．等壓線(1)V-T圖像①意義：反映了一定質(zhì)量的氣體在等壓變化中體積與熱力學(xué)溫度T成正比的關(guān)系。②圖像：過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線。③特點(diǎn)：斜率越大，壓強(qiáng)越小。(2)V-t圖像①意義：反映了一定質(zhì)量的氣體在等壓變化中體積與攝氏溫度t成線性關(guān)系。②圖像：傾斜直線，延長(zhǎng)線與t軸交點(diǎn)為－273.15℃。③特點(diǎn)：連接圖像中的某點(diǎn)與(－273.15℃，0)，連線的斜率越大，壓強(qiáng)越小?！纠?】如圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖像，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa。甲乙(1)說(shuō)出A→B過(guò)程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖像提供的信息，計(jì)算圖中TA的值；(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙所示坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖像，并在圖像相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C。如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程。思路點(diǎn)撥：(1)在根據(jù)圖像判斷氣體的狀態(tài)變化時(shí)，首先要確定橫、縱坐標(biāo)表示的物理量，其次根據(jù)圖像的形狀判斷各物理量的變化規(guī)律。(2)在氣體狀態(tài)變化的圖像中，圖線上的一個(gè)點(diǎn)表示一定質(zhì)量氣體的一個(gè)平衡狀態(tài)，一個(gè)線段表示氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程。[解析](1)由圖像可知A→B為等壓過(guò)程，根據(jù)蓋—呂薩克定律可得eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，所以TA＝eq\f(VA,VB)TB＝eq\f(0.4,0.6)×300K＝200K。(2)根據(jù)查理定律得eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，pC＝eq\f(TC,TB)pB＝eq\f(400,300)pB＝eq\f(4,3)pB＝eq\f(4,3)pA＝eq\f(4,3)×1.5×105Pa＝2.0×105Pa。則可畫出由狀態(tài)A→B→C的p-T圖像如圖所示。[答案](1)壓強(qiáng)不變200K(2)見解析(1)從圖像中的某一點(diǎn)(平衡狀態(tài))的狀態(tài)參量開始，根據(jù)不同的變化過(guò)程。先用相對(duì)應(yīng)的規(guī)律計(jì)算出下一點(diǎn)(平衡狀態(tài))的狀態(tài)參量，逐一分析計(jì)算出各點(diǎn)的p、V、T。(2)根據(jù)計(jì)算結(jié)果在圖像中描點(diǎn)，連線作出一個(gè)新的圖線，并根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律逐一檢查是否有誤。(3)圖像特點(diǎn)：p-eq\f(1,V)圖像、p-T圖像、V-T圖像過(guò)原點(diǎn)，在原點(diǎn)附近都要畫成虛線。[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．如圖甲所示，豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度與質(zhì)量均不計(jì)，在B處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在B以上運(yùn)動(dòng)，B以下汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.2V0。開始時(shí)活塞在A處，溫度為87℃，大氣壓強(qiáng)為p0，現(xiàn)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直至活塞移動(dòng)到A、B的正中間，然后保持溫度不變，在活塞上緩慢加沙，直至活塞剛好移動(dòng)到B，然后再緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，直到－3℃。甲乙(1)求活塞剛到達(dá)B處時(shí)的溫度TB；(2)求缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p；(3)在圖乙中畫出整個(gè)過(guò)程的p-V圖線。[解析](1)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，使活塞移到A、B的正中間，此過(guò)程是等壓過(guò)程：由蓋—呂薩克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(V′,T′)，代入數(shù)據(jù)eq\f(1.2V0,360)＝eq\f(1.1V0,T′)，解得T′＝330K然后保持溫度不變，在活塞上緩慢加沙，直至活塞剛好移動(dòng)到B，這個(gè)過(guò)程是等溫過(guò)程，故活塞剛到達(dá)B處時(shí)的溫度TB＝330K。(2)保持溫度不變，在活塞上加沙，直至活塞剛好移動(dòng)至B，這個(gè)過(guò)程是等溫過(guò)程：根據(jù)玻意耳定律有p0×1.1V0＝p1×V0解得p1＝1.1p0再接下來(lái)的等容過(guò)程，根據(jù)查理定律有eq\f(1.1p0,330)＝eq\f(p,270)，解得p＝0.9p0。(3)整個(gè)過(guò)程的p-V圖線如圖所示。[答案](1)330K(2)0.9p0(3)見解析氣體的等容變化在炎熱的夏天，打足氣的自行車輪胎在日光的暴曬下有時(shí)會(huì)脹破，忽略輪胎體積變化。試探究：(1)氣體發(fā)生的是什么變化？(2)請(qǐng)解釋原因。提示：(1)氣體生生的是等容變化。(2)自行車輪胎體積一定，日光暴曬時(shí)，輪胎里的空氣溫度升高明顯，氣體壓強(qiáng)增大，當(dāng)氣體壓強(qiáng)增大到超過(guò)輪胎承受的限度時(shí)，輪胎就會(huì)被脹破。1．查理定律的適用條件壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的情況。當(dāng)溫度較低，壓強(qiáng)較大時(shí)，氣體會(huì)液化，定律不再適用。2．公式變式由eq\f(p1,T1)＝eq\f(p1＋Δp,T1＋ΔT)得eq\f(p1,T1)＝eq\f(Δp,ΔT)或Δp＝eq\f(ΔT,T1)p1，ΔT＝eq\f(Δp,p1)T1。3．等容線(1)p-T圖像①意義：反映了一定質(zhì)量的氣體在等容變化中，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比的關(guān)系。②圖像：過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線。③特點(diǎn)：斜率越大，體積越小。(2)p-t圖像①意義：反映了一定質(zhì)量的氣體在等容變化中，壓強(qiáng)p與攝氏溫度t的線性關(guān)系。②圖像：傾斜直線，延長(zhǎng)線與t軸交點(diǎn)為－273.15℃。③特點(diǎn)：連接圖像中的某點(diǎn)與(－273.15℃，0)連線的斜率越大，體積越小?！纠?】有人設(shè)計(jì)了一種測(cè)溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定量氣體，與A相連的B管插在水槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出。設(shè)B管的體積與A玻璃泡的體積相比可忽略不計(jì)。在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下對(duì)B管進(jìn)行溫度刻度(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg的壓強(qiáng)，等于101kPa)。已知當(dāng)溫度t1＝27℃時(shí)，管內(nèi)水銀面高度x＝16cm，此高度即為27℃的刻度線，t＝0℃的刻度線在何處？思路點(diǎn)撥：(1)玻璃泡A的容積不變，是等容變化。(2)找到初末狀態(tài)的p1T，根據(jù)查理定律可求出刻度線的位置。[解析]選玻璃泡A內(nèi)的一定量的氣體為研究對(duì)象，由于B管的體積可略去不計(jì)，溫度變化時(shí)，A內(nèi)氣體經(jīng)歷的是一個(gè)等容過(guò)程。玻璃泡A內(nèi)氣體的初始狀態(tài)：T1＝300Kp1＝(76－16)cmHg＝60cmHg末態(tài)，即t＝0℃的狀態(tài)：T0＝273K由查理定律得p＝eq\f(T0,T1)p1＝eq\f(273,300)×60cmHg＝54.6cmHg所以t＝0℃時(shí)水銀面的高度，即刻度線的位置是x0＝(76－54.6)cm＝21.4cm。[答案]21.4cm利用查理定律解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象，即被封閉的氣體。(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時(shí)是否符合定律成立條件，即是否是初、末態(tài)的質(zhì)量和體積保持不變。(3)確定初、末兩個(gè)狀態(tài)的溫度、壓強(qiáng)。(4)按查理定律公式列式求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．有一上端開口、豎直放置的玻璃管，管中有一段15cm長(zhǎng)的水銀柱將一些空氣封閉在管中，如圖所示，此時(shí)氣體的溫度為27℃。當(dāng)溫度升高到30℃時(shí)，為了使氣體體積不變，需要再注入長(zhǎng)度為多少水銀？(設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0＝75cmHg且不變，水銀密度ρ＝13.6g/cm3)[解析]設(shè)再注入的水銀柱長(zhǎng)為x，以封閉在管中的氣體為研究對(duì)象，氣體做等容變化。初態(tài)：p1＝p0＋15cmHg＝90cmHgT1＝(273＋27)K＝300K末態(tài)：p2＝(90＋x)cmHg，T2＝(273＋30)K＝303K由查理定律eq\f(p2,T2)＝eq\f(p1,T1)得eq\f(90＋x,303)＝eq\f(90,300)，解得x＝0.9cm則注入水銀柱的長(zhǎng)度為0.9cm。[答案]0.9cm理想氣體的狀態(tài)方程在電視上同學(xué)們或許看到過(guò)有人乘坐熱氣球在藍(lán)天翱翔的畫面，其中的燃燒器時(shí)而噴出熊熊烈焰，巨大的氣球緩慢上升。如果有朝一日你乘坐熱氣球在藍(lán)天旅行探險(xiǎn)，那將是一件有趣而刺激的事情。熱氣球?yàn)槭裁茨苌?？?qǐng)?zhí)骄科渲械脑?。提示：以熱氣球及其中所含空氣整體為研究對(duì)象，受重力及周圍空氣的浮力作用，當(dāng)燃燒器噴出火焰時(shí)，將氣球內(nèi)空氣加熱，溫度升高，但氣體壓強(qiáng)始終等于外界大氣壓強(qiáng)，可認(rèn)為是不變的。由狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝恒量知，p一定，T增大，則V增大，于是氣球內(nèi)熱空氣體積膨脹，從下面漏出，使氣球內(nèi)所含空氣的質(zhì)量減小，熱氣球整體的重力減小，當(dāng)空氣的浮力大于重力時(shí)，熱氣球便會(huì)上升。1.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(T1＝T2時(shí)，p1V1＝p2V2(玻意耳定律),V1＝V2時(shí)，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)(查理定律),p1＝p2時(shí)，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)(蓋—呂薩克定律)))由此可見，三個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律是理想氣體狀態(tài)方程的特例。2.理想氣體狀態(tài)變化的圖像一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)參量p、V、T可以用圖像上的點(diǎn)表示出來(lái)，用點(diǎn)到點(diǎn)之間的連線表示氣體從一個(gè)平衡態(tài)(與點(diǎn)對(duì)應(yīng))到另一個(gè)平衡態(tài)的變化過(guò)程。利用圖像對(duì)氣體狀態(tài)、狀態(tài)變化及規(guī)律進(jìn)行分析，是常用的方法。(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：如圖甲所示，V1對(duì)應(yīng)的虛線為等容線，A、B是與T1、T2兩線的交點(diǎn)，可以認(rèn)為從B狀態(tài)通過(guò)等容升壓到A狀態(tài)，溫度必然升高，所以T2>T1。甲又如圖乙所示，T1對(duì)應(yīng)的虛線AB為等溫線，從B狀態(tài)到A狀態(tài)壓強(qiáng)增大，體積一定減小，所以V2<V1。乙(2)一定質(zhì)量理想氣體的圖像①等溫變化a.T一定時(shí)，在p-V圖像中，等溫線是一簇雙曲線，圖像離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)，溫度越高，如圖甲所示，T2>T1。甲乙b.T一定時(shí)，在p-eq\f(1,V)圖像中，等溫線是延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，直線的斜率越大，溫度越高，如圖乙所示。②等壓變化a.p一定時(shí)，在V-T圖像中，等壓線是一簇延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，直線的斜率越大，壓強(qiáng)越小，如圖甲所示。甲乙b.p一定時(shí)，在V-t圖像中，等壓線與t軸的交點(diǎn)總是－273.15℃，是一條傾斜的直線，縱截距表示0℃時(shí)氣體的體積，如圖乙所示。eq\o\ac(○,3)等容變化a.V一定時(shí)，在p-T圖像中，等容線為一簇延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，直線的斜率越小，體積越大，如圖甲所示。甲乙b.V一定時(shí)，在p-t圖像中，等容線與t軸的交點(diǎn)是－273.15℃，是一條傾斜的直線，縱截距表示氣體在0℃時(shí)的壓強(qiáng)，如圖乙所示?！纠?】?jī)?nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0×105Pa、體積為2.0×10－3m3的理想氣體?，F(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半，然后將汽缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27℃。(大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa)(1)求汽缸內(nèi)氣體的最終體積(保留三位有效數(shù)字)；(2)在如圖所示的p-V圖上畫出整個(gè)過(guò)程中汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化。思路點(diǎn)撥：(1)在活塞上方緩緩倒沙子的過(guò)程是一個(gè)等溫變化過(guò)程，緩慢加熱的過(guò)程是一個(gè)等壓變化過(guò)程。(2)等壓過(guò)程的圖線為平行于V軸的直線，等容過(guò)程的圖線為平行于p軸的直線，等溫過(guò)程的圖線為雙曲線的一支。[解析](1)在活塞上方倒沙的全過(guò)程中溫度保持不變，即p0V0＝p1V1，解得p1＝2.0×105Pa。在緩慢加熱到127℃的過(guò)程中壓強(qiáng)保持不變，則eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，所以V2≈1.5×10－3m3。(2)如圖所示[答案](1)1.5×10－3m3(2)見解析理想氣體狀態(tài)變化時(shí)注意轉(zhuǎn)折點(diǎn)的確定轉(zhuǎn)折點(diǎn)是兩個(gè)狀態(tài)變化過(guò)程的分界點(diǎn)，挖掘隱含條件，找出轉(zhuǎn)折點(diǎn)是應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解決氣體狀態(tài)變化問(wèn)題的關(guān)鍵。[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．一定質(zhì)量的氣體，在狀態(tài)變化過(guò)程中的p-T圖像如圖所示，在A狀態(tài)時(shí)的體積為V0，試畫出對(duì)應(yīng)的V-T圖像和p-V圖像(標(biāo)注字母和箭頭)。[解析]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有eq\f(p0V0,T0)＝eq\f((3p0)VB,T0)＝eq\f((3p0)VC,T0)，解得VB＝eq\f(1,3)V0，VC＝V0A到B是等溫變化，B到C是等壓變化，C到A是等容變化，作出對(duì)應(yīng)的V-T圖像和p-V圖像如圖所示。甲乙[答案]見解析4．一個(gè)半徑為0.1cm的氣泡，從18m深的湖底上升。如果湖底水的溫度是8℃，湖面的溫度是24℃，湖面的大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于76cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即101kPa，那么氣泡升至湖面時(shí)體積是多少？(ρ水＝1.0g/cm3，g取9.8m/s2。)[解析]由題意可知18m深處氣泡體積V1＝eq\f(4,3)πr3≈4.19×10－3cm3p1＝p0＋ρ水gh水＝277.4kPaT1＝(273＋8)K＝281Kp2＝101kPaT2＝(273＋24)K＝297K根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，得V2＝eq\f(p1V1T2,p2T1)＝eq\f(277.4×4.19×10－3×297,101×281)cm3≈0.012cm3。[答案]0.012cm3氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋中央電視臺(tái)在《科技之光》欄目中曾播放過(guò)這樣一個(gè)節(jié)目：把液氮倒入飲料瓶中，馬上蓋上瓶蓋并擰緊，人立刻撤離現(xiàn)場(chǎng)，一會(huì)兒飲料瓶爆炸，你能解釋一下原因嗎？提示：液氮吸熱汽化，分子運(yùn)動(dòng)加快，飲料瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速增大，當(dāng)大于瓶壁承受的壓強(qiáng)時(shí)，飲料瓶爆炸。1．玻意耳定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在溫度保持不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大；體積增大，壓強(qiáng)減小。(2)微觀解釋：溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變。體積越小，分子的數(shù)密度越大，單位時(shí)間內(nèi)撞到單位面積器壁上的分子數(shù)就越多，氣體的壓強(qiáng)就越大，如圖所示。體積大體積小2．蓋一呂薩克定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小。(2)微觀解釋：溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，撞擊器壁的作用力變大，而要使壓強(qiáng)不變，則需影響壓強(qiáng)的另一個(gè)因素，即分子的數(shù)密度減小，所以氣體的體積增大，如圖所示。3．查理定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在體積保持不變時(shí)，溫度升高，壓強(qiáng)增大；溫度降低，壓強(qiáng)減小。(2)微觀解釋：體積不變，則分子的數(shù)密度不變，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，分子撞擊器壁單位面積的作用力變大，所以氣體的壓強(qiáng)增大，如圖所示?！纠?】在一定的溫度下，—定質(zhì)量的氣體體積減小時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大，這是由于()A．單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)分子對(duì)器壁碰撞的次數(shù)增多B．氣體分子的數(shù)密度變大，分子對(duì)器壁的吸引力變大C．每個(gè)氣體分子對(duì)器壁的平均撞擊力都變大D．氣體密度增大，單位體積內(nèi)分子重量變大思路點(diǎn)撥：(1)影響氣體壓強(qiáng)的原因是分子的平均動(dòng)能和單位體積的分子個(gè)數(shù)。(2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，體積決定分子的數(shù)密度。A[氣體的溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，對(duì)器壁的平均撞擊力不變，C錯(cuò)誤；體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增多，所以氣體壓強(qiáng)增大，A正確；分子和器壁間無(wú)引力作用，B錯(cuò)誤；單位體積內(nèi)氣體的質(zhì)量變大，不是壓強(qiáng)變大的原因，D錯(cuò)誤。](1)宏觀量溫度的變化對(duì)應(yīng)著微觀量分子動(dòng)能平均值的變化。宏觀量體積的變化對(duì)應(yīng)著氣體分子的數(shù)密度的變化。(2)壓強(qiáng)的變化可能由兩個(gè)因素引起，即分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子的數(shù)密度，可以根據(jù)氣體變化情況選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律加以判斷。[跟進(jìn)訓(xùn)練]5．(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)和體積發(fā)生變化時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()A．壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能不可能不變B．壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能有可能減小C．壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子的平均動(dòng)能一定增大D．壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定不變AC[對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，溫度一定升高，故分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增加，A、C正確，B錯(cuò)誤；對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程知溫度可能會(huì)改變，則平均動(dòng)能可能改變，D錯(cuò)誤。]1．物理觀念：蓋—呂薩克定律、查理定律、理想氣體的狀態(tài)方程。2．科學(xué)思維：運(yùn)用定律和公式分析解決問(wèn)題。3．科學(xué)方法：理想模型法、圖像法、計(jì)算法等。1．對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)增大到原來(lái)的2倍，則氣體溫度的變化情況是()A．氣體的攝氏溫度升高到原來(lái)的2倍B．氣體的熱力學(xué)溫度升高到原來(lái)的2倍C．氣體的攝氏溫度降為原來(lái)的一半D．氣體的熱力學(xué)溫度降為原來(lái)的一半B[一定質(zhì)量的氣體體積不變時(shí)，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，即eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，所以T2＝eq\f(p2,p1)T1＝2T1，選項(xiàng)B正確。]2．如圖所示為0.3mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度關(guān)系的p-t圖線，p0表示標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為()A．5.6LB．3.2LC．1.2LD．8.4LD[此氣體在0℃時(shí)，壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為22.4×0.3L＝6.72L，根據(jù)圖線所示，從0℃到A狀態(tài)的127℃，氣體是等容變化，則A狀態(tài)的體積為6.72L。從A狀態(tài)到B狀態(tài)的等壓變化，A狀態(tài)的溫度為127K＋273K＝400K，B狀態(tài)的溫度為227K＋273K＝500K，根據(jù)蓋—呂薩克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，VB＝eq\f(VATB,TA)＝eq\f(6.72×500,400)L＝8.4L，D項(xiàng)正確。]3．(多選)對(duì)一定質(zhì)量的氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．溫度發(fā)生變化時(shí)，體積和壓強(qiáng)可以不變B．溫度發(fā)生變化時(shí)，體積和壓強(qiáng)至少有一個(gè)發(fā)生變化C．如果溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)量都不變化，我們就說(shuō)氣體狀態(tài)不變D．只有溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)量都發(fā)生變化，我們就說(shuō)氣體狀態(tài)變化了BC[p、V、T三個(gè)量中，可以兩個(gè)量發(fā)生變化，一個(gè)量恒定，也可以三個(gè)量同時(shí)發(fā)生變化，而一個(gè)量變化，另外兩個(gè)量不變的情況是不存在的，氣體狀態(tài)的變化就是p、V、T的變化。故B、C正確。]4．如圖所示，a、b、c三點(diǎn)表示一定質(zhì)量理想氣體的三個(gè)狀態(tài)，則氣體在a、b、c三個(gè)狀態(tài)的熱力學(xué)溫度之比是()A．1∶1∶1B．1∶2∶1C．3∶4∶3D．1∶2∶3C[根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，T∝pV，所以Ta∶Tb∶Tc＝(paVa)∶(pbVb)∶(pcVc)＝3∶4∶3，選項(xiàng)C正確。]5．房間的容積為20m3，在溫度為7℃、大氣壓強(qiáng)為9.8×104Pa時(shí)，室內(nèi)空氣質(zhì)量是25kg。當(dāng)溫度升高到27℃，大氣壓強(qiáng)變?yōu)?.0×105Pa時(shí)，室內(nèi)空氣的質(zhì)量是多少？[解析]氣體初態(tài)：p1＝9.8×104Pa，V1＝20m3，T1＝280K末態(tài)：p2＝1.0×105Pa，V2＝？，T2＝300K由狀態(tài)方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)解得V2＝eq\f(p1T2,p2T1)V1＝eq\f(9.8×104×300×20,1.0×105×280)m3＝21.0m3因V2＞V1，故有氣體從房間內(nèi)流出房間內(nèi)氣體質(zhì)量m2＝eq\f(V1,V2)m1＝eq\f(20,21)×25kg≈23.8kg。[答案]23.8kg4.固體一、晶體和非晶體1．固體可以分為晶體和非晶體兩類。石英、云母、明礬、食鹽、味精、蔗糖等是晶體，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體。2．單晶體具有確定的幾何形狀，多晶體和非晶體沒(méi)有確定的幾何形狀，我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過(guò)，晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。3．有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?，有些晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同，這類現(xiàn)象稱為各向異性。非晶體沿各個(gè)方向的物理性質(zhì)都是一樣的，這叫作各向同性。由于多晶體是許多單晶體雜亂無(wú)章地組合而成的，所以多晶體是各向同性的。說(shuō)明：具有各向異性的一定是單晶體，具有各向同性的則可能是非晶體或多晶體。二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1．規(guī)則性：在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性。2．變化或轉(zhuǎn)化在不同條件下，同種物質(zhì)的微粒按照不同規(guī)則在空間排列，可以生成不同的晶體，例如石墨和金剛石。有些晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)單晶體和多晶體都有規(guī)則的幾何外形。 (×)(2)所有的晶體都具有各向異性。 (×)(3)所有晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況都相同。 (×)(4)晶體內(nèi)部微粒的排列毫無(wú)規(guī)則。 (×)2．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A．有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體B．只有單晶體才有天然規(guī)則的幾何外形C．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的D．晶體熔化時(shí)具有確定的熔點(diǎn)BD[單晶體有規(guī)則的幾何外形，多晶體與非晶體都沒(méi)有規(guī)則的幾何外形，如果固體有規(guī)則的幾何外形但不是天然的，而是人為加工的，則其不一定是晶體，A錯(cuò)誤，B正確；單晶體只在某些物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性，并非所有的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性，多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性，C錯(cuò)誤；晶體有確定的熔點(diǎn)，D正確。]3．關(guān)于石墨和金剛石的區(qū)別，下面說(shuō)法正確的是()A．石墨和金剛石是同種物質(zhì)微粒組成的空間結(jié)構(gòu)相同的晶體B．金剛石晶體結(jié)構(gòu)緊密，所以質(zhì)地堅(jiān)硬，石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，所以質(zhì)地松軟C．石墨與金剛石是不同的物質(zhì)微粒組成的不同晶體D．石墨導(dǎo)電、金剛石不導(dǎo)電是由于組成它們的化學(xué)元素不同B[由化學(xué)知識(shí)知道，石墨和金剛石是碳的同素異形體，其化學(xué)性質(zhì)相同。它們的分子的空間結(jié)構(gòu)不同，石墨中的碳原子排列為層狀結(jié)構(gòu)，層與層間距離很大，所以其質(zhì)地松軟；金剛石中的碳原子排列緊密，相互間作用力很強(qiáng)，所以其質(zhì)地堅(jiān)硬。故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。]晶體和非晶體雪花的形狀極多，而且十分美麗。如果把雪花放在放大鏡下，可以發(fā)現(xiàn)每片雪花都是一副極其精美的圖案，連許多藝術(shù)家都贊嘆不已。但是，各種各樣的雪花大多是什么形狀的呢？它們又是怎樣形成的呢？你不妨拿放大鏡來(lái)觀察一下！或者上網(wǎng)去搜一下吧！提示：雪花大多是六角形的，這是因?yàn)檠┗▽儆诹骄?。雪花的“胚胎”是小冰晶，主要有兩種形狀：一種呈六棱體狀，長(zhǎng)而細(xì)，叫柱晶，但有時(shí)它的兩端是尖的，樣子像一根針，叫針晶；另一種則呈六角形的薄片狀，就像從六棱鉛筆上切下來(lái)的薄片那樣，叫片晶。1．單晶體的特征(1)具有天然的規(guī)則外形，這種規(guī)則的外形不是人工造成的。(2)物理性質(zhì)各向異性，這是單晶體區(qū)別于非晶體和多晶體最重要的特性，是判斷單晶體最主要的依據(jù)。(3)具有確定的熔點(diǎn)，單晶體在這一點(diǎn)上和多晶體沒(méi)有區(qū)別。從宏觀上區(qū)分晶體和非晶體的重要依據(jù)是看有無(wú)確定的熔點(diǎn)。2．多晶體和非晶體(1)多晶體雖無(wú)天然規(guī)則的幾何形狀，物理性質(zhì)各向同性，但組成多晶體的晶粒都有規(guī)則的幾何形狀，每一個(gè)晶粒都具有單晶體的特征和物理性質(zhì)，這是多晶體和非晶體在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。(2)多晶體與非晶體在宏觀上的區(qū)別在于多晶體具有確定的熔點(diǎn)，非晶體則沒(méi)有，例如很多同學(xué)認(rèn)為玻璃應(yīng)是多晶體，但實(shí)驗(yàn)證明玻璃沒(méi)有確定的熔點(diǎn)，故應(yīng)是非晶體。3．正確理解單晶體的各向異性(1)在物理性質(zhì)上，單晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的。①單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測(cè)試單晶體的物理性質(zhì)時(shí)，測(cè)試結(jié)果不同。②通常所說(shuō)的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等。(2)單晶體具有各向異性，并不是說(shuō)每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同。②方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同。③立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同。④方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同?！纠?】(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A．可以根據(jù)各向異性或各向同性來(lái)鑒別晶體和非晶體B．一塊均勻薄片，沿各個(gè)方向?qū)λ┘永Γl(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度一樣，則此薄片一定是非晶體C．一個(gè)固體球，如果沿其各條直線方向的導(dǎo)電性不同，則該球體一定是單晶體D．一塊晶體，若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性相同，則這塊晶體一定是多晶體思路點(diǎn)撥：(1)晶體有固定熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有。(2)單晶體具有各向異性，多晶體與非晶體都具有各向同性。CD[判斷固體是否為晶體的標(biāo)準(zhǔn)是看是否有固定的熔點(diǎn)，多晶體和非晶體都具有各向同性和無(wú)規(guī)則的外形，單晶體具有各向異性和規(guī)則的幾何外形，C、D正確。]判斷晶體與非晶體、單晶體與多晶體的方法(1)區(qū)分晶體與非晶體的方法：看其有無(wú)確定的熔點(diǎn)，晶體具有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)，僅從各向同性或者幾何形狀不能判斷某一固體是晶體還是非晶體。(2)區(qū)分單晶體和多晶體的方法：看其是否具有各向異性，單晶體表現(xiàn)出各向異性，而多晶體表現(xiàn)出各向同性?！疽活}多變】區(qū)分晶體和非晶體可用以下實(shí)驗(yàn)：把熔化了的蜂蠟薄薄地涂在薄玻璃片上。把一支縫衣針燒熱，然后用針尖接觸蜂蠟層的背面，不要移動(dòng)，觀察蜂蠟熔化區(qū)域的形狀(如圖甲所示)。把玻璃片換成單層云母片，再做以上實(shí)驗(yàn)(如圖乙所示)。在玻璃片上和云母片上，蜂蠟熔化區(qū)域形狀的不同說(shuō)明了什么？甲乙蜂蠟熔化區(qū)域的形狀[解析]玻璃是非晶體，表現(xiàn)為各向同性，因此各個(gè)方向上導(dǎo)熱均勻，蜂蠟熔化區(qū)域形狀為圓形；云母片為單晶體，表現(xiàn)為各向異性，因此不同方向上導(dǎo)熱性能不一樣，最終蜂蠟熔化區(qū)域?yàn)闄E圓形。[答案]見解析[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．某球形固體物質(zhì)，其導(dǎo)熱性能沿各個(gè)方向相同，則該物體()A．一定是非晶體B．可能具有確定的熔點(diǎn)C．一定是單晶體，因?yàn)樗幸?guī)則的幾何外形D．一定是多晶體，因?yàn)槠湮锢硇再|(zhì)具有各向同性B[導(dǎo)熱性能沿各個(gè)方向相同的物體可能是非晶體，也可能是晶體，晶體具有確定的熔點(diǎn)，故A、D錯(cuò)誤，B正確；物體幾何外形是否規(guī)則不是判斷是否為單晶體的依據(jù)，應(yīng)該說(shuō)，單晶體具有規(guī)則的幾何外形是“天生”的，而多晶體和非晶體也可以具有規(guī)則的幾何外形，當(dāng)然，這只能是“后天”加工的，故C錯(cuò)誤。]晶體的微觀結(jié)構(gòu)家庭、學(xué)?；驒C(jī)關(guān)門鎖常用“碰鎖”，然而，這種鎖使用一段時(shí)間后，鎖舌就會(huì)變澀而不易被碰入，造成關(guān)門困難。這時(shí)，你可以用鉛筆在鎖舌上摩擦幾下，碰鎖便開關(guān)自如了，并且可以持續(xù)幾個(gè)月之久。請(qǐng)你動(dòng)手試一試，并解釋其中的道理。提示：石墨是金剛石的同素異形體，兩者的不同結(jié)構(gòu)，造成了兩者在物理性質(zhì)上的很大差異，金剛石質(zhì)地堅(jiān)硬，而石墨由于具有層狀結(jié)構(gòu)，且層與層之間結(jié)合不很緊密，故層與層之間易脫落，能起到潤(rùn)滑作用。用鉛筆在紙上寫字也是根據(jù)這個(gè)道理。1．晶體內(nèi)部的微粒是按各自的規(guī)則排列著的，具有空間上的周期性。如圖所示是食鹽晶體中氯離子和鈉離子分布的示意圖。2．同種元素的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布形成不同的物質(zhì)。例如，碳原子如果按圖甲那樣排列，就成為石墨，而按圖乙那樣排列，就成為金剛石。甲(石墨)乙(金剛石)3．說(shuō)明(1)原子(或者分子、離子)并不是像結(jié)構(gòu)圖上所畫的那些點(diǎn)一樣靜止不動(dòng)，它們時(shí)刻都在不停地振動(dòng)，結(jié)構(gòu)圖中所畫的那些點(diǎn)，是它們振動(dòng)的平衡位置。(2)同種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，也就是說(shuō)，物質(zhì)是晶體還是非晶體，并不是絕對(duì)的。例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶體。有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體?！纠?】(多選)晶體不同于非晶體，它具有規(guī)則的幾何外形，在不同方向上物理性質(zhì)不同，而且具有確定的熔點(diǎn)，下列哪些說(shuō)法可以用來(lái)解釋晶體的上述特性()A．組成晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列，構(gòu)成特定的空間點(diǎn)陣B．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是因?yàn)椴煌较蛏衔⒘?shù)目不同，微粒間距不同C．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D．晶體在熔化時(shí)吸收熱量，全部用來(lái)瓦解晶體的空間點(diǎn)陣，轉(zhuǎn)化為分子間勢(shì)能；因此，晶體在熔化過(guò)程中保持一定的溫度不變；只有空間點(diǎn)陣完全被瓦解，晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會(huì)升高思路點(diǎn)撥：(1)晶體具有規(guī)則的幾何外形和確定的熔點(diǎn)，都是因?yàn)樗膬?nèi)部微粒有規(guī)則的排列。(2)晶體熔化時(shí)吸收的熱量用來(lái)破壞晶體的空間點(diǎn)陣，所以溫度不升高。ABD[很多晶體都是由相同的物質(zhì)微粒組成的，例如，金剛石和石墨都是由碳原子組成的，不同方向上物質(zhì)微粒完全一樣，可見其各向異性不是因?yàn)椴煌较蛏系牧Ｗ有再|(zhì)不同引起的，而是粒子的數(shù)目和粒子間距不相同造成的。故C錯(cuò)誤，A、B、D正確。]晶體各向異性的原因(1)單晶體物理性質(zhì)的不同取決于其微觀結(jié)構(gòu)，單晶體的物質(zhì)微粒是按照一定的規(guī)則在空間中整齊地排列著，有規(guī)則的幾何外形，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性。(2)多晶體是由許許多多晶粒組成的，晶粒在多晶體里雜亂無(wú)章地排列著，無(wú)規(guī)則的幾何外形，多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性。[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．關(guān)于晶體和非晶體，說(shuō)法正確的是()A．它們是由不同的空間點(diǎn)陣構(gòu)成的B．晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是無(wú)規(guī)則的C．晶體內(nèi)部的微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運(yùn)動(dòng)的D．在物質(zhì)內(nèi)部的各個(gè)平面上，微粒數(shù)相等的是晶體，數(shù)量不等的是非晶體B[空間點(diǎn)陣是晶體的特殊結(jié)構(gòu)，是晶體的一個(gè)特性，A錯(cuò)誤；組成物質(zhì)的微粒永不停息地在做熱運(yùn)動(dòng)，不管是晶體還是非晶體，C錯(cuò)誤；非晶體提不到什么層面的問(wèn)題，即使是晶體各個(gè)層面微粒數(shù)也不一定相等，D錯(cuò)誤。故B正確。]1．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A．單晶體有規(guī)則的幾何形狀B．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的C．晶體熔化時(shí)具有確定的熔點(diǎn)D．晶體和非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下是可以相互轉(zhuǎn)化的ACD[單晶體一定具有規(guī)則的幾何形狀，故A正確；多晶體是由許多雜亂無(wú)章地排列著的小晶體組成的，所以具有各向同性，故B錯(cuò)誤；不論是單晶體還是多晶體，熔化時(shí)具有確定的熔點(diǎn)，故C正確；晶體和非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下是可以相互轉(zhuǎn)化的，如天然石英為晶體，而人為熔化后將變成非晶體，故D正確。]2．關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A．有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的C．非晶體不可能轉(zhuǎn)化為晶體D．晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)D[外形是否規(guī)則可以用人工的方法處理，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)證明非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可以轉(zhuǎn)化為晶體，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；晶體與非晶體的區(qū)別表現(xiàn)在是否有確定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)D正確。]3．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)槲镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的B．有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)C．凡是具有各向同性的物質(zhì)一定是非晶體D．晶體的各向異性是由晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的C[晶體的外形、物理性質(zhì)都是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的，A、B、D正確；各向同性的物質(zhì)不一定是非晶體，多晶體也具有這樣的性質(zhì)，C錯(cuò)誤。C符合題意。]4．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．顯示各向異性的物體必定是晶體B．不顯示各向異性的物體必定是非晶體C．具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體D．不具有確定熔點(diǎn)的物體必定是非晶體ACD[單晶體具有各向異性，故只要具有各向異性的固體必定是晶體，故A正確；非晶體和多晶體均顯示各向同性，故不顯示各向異性的物體不一定是非晶體，還可能是多晶體，故B錯(cuò)誤；晶體均具有確定的熔點(diǎn)，非晶體不具有確定的熔點(diǎn)，所以具有確定熔點(diǎn)的物體必是晶體，不具有確定的熔點(diǎn)的固體就必定是非晶體，故C、D正確。]5．(多選)2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們?cè)谑┎牧戏矫娴淖吭窖芯?。他們通過(guò)透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34mm的石墨烯，是碳的二維結(jié)構(gòu)。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學(xué)知識(shí)判斷，下列說(shuō)法中正確的是()石墨的微觀結(jié)構(gòu)石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體B．石墨是單質(zhì)，石墨烯是化合物C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體D．他們是通過(guò)物理變化的方法獲得石墨烯的CD[晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，石墨、石墨烯與金剛石都是晶體，A錯(cuò)誤，C正確；石墨、石墨烯都是單質(zhì)，B錯(cuò)誤；通過(guò)透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開而得到石墨烯的方法是物理方法，D正確。]5.液體一、液體的表面張力1．表面層：液體表面有一層跟氣體接觸的薄層，叫作表面層。2．分子力的特點(diǎn)在液體內(nèi)部，分子間的平均距離略小于r0，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；在表面層，分子比較稀疏，分子間距離略大于r0，分子間的作用力表現(xiàn)為引力。3．表面張力(1)定義：液體表面的這種力使液體表面繃緊，叫作液體的表面張力。(2)作用效果：使液體表面具有收縮趨勢(shì)。說(shuō)明：表面張力使液體表面收縮到最小。二、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)、液晶