物理第十六章 热学.ppt

《物理第十六章 热学.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理第十六章 热学.ppt（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1第十六章第十六章热学学2第十六章第十六章 热学学分子动理论内能考点考点4343热力学定律与能量守恒定律考点考点4545气体、固体和液体考点考点4444实验：用油膜法估测分子大小考点考点46463u考点考点43 43 分子动理论分子动理论 内能内能l高考考法突破考法考法1 1布朗运动与分子热运动的比较布朗运动与分子热运动的比较l应试基础必备考法考法2 2 利用阿伏利用阿伏加加德罗常数进行微观量的估算德罗常数进行微观量的估算考法考法3 3分子间作用力和分子势能随分子间距的变化规律分子间作用力和分子势能随分子间距的变化规律4u考点考点43 43 分子动理论分子动理论 内能内能1.分子动理论(1)物

2、体是由大量分子组成的分子的大小：分子直径的数量级为1010 m，分子质量的为数量级1026 kg分子直径估测方法：油膜法阿伏加德罗常数：1 mol的任何物质中含有NA6.021023个分子(2)分子永不停息地做无规则运动扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象叫做扩散扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的布朗运动：指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动微粒越小，温度越高，布朗运动越明显(3)分子间存在相互的作用力分子间同时存在引力和斥力，均随分子间距离增大而减小，但斥力比引力变化得快分子力是分子间引力和斥力的合力5l2物体的内能（1）分子平均动能 分子由于做热运动而具有的动能叫分子动能 物体内所

3、有分子动能的平均值叫分子平均动能 (2)分子势能 由分子间相对位置决定的势能叫分子势能 固体和液体的分子势能与物体的体积有关 (3)物体的内能 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能决定内能的因素微观上：分子动能、分子势能、分子个数宏观上：温度、体积、物质的量改变物体内能有两种方式：做功、热传递内能的改变由热力学第一定律决定6考法考法1 1布朗运动与分子热运动的比较布朗运动与分子热运动的比较【关键点拨】布朗运动中观察到的是固体微粒（不是液体或者固体分子）的无规则运动，反应的是气体或液体分子运动的无规则性7考法考法2 2利用阿伏利用阿伏加加德罗常数进行微观量的估算德罗常数进行

4、微观量的估算l1灵活运用两种微观模型（1）球体模型：分子的直径为 （2）立方体模型：分子的直径为 l3注意一个问题由于固体和液体中分子间距离较小，则 可以近似表示每个分子的体积而气体分子间的距离很大，用 只能表示每个气体分子平均占据的空间，那么 就可以表示气体分子间的平均距离了 8考法考法3 3分子间作用力和分子势能随分子间距的变化规律分子间作用力和分子势能随分子间距的变化规律9 9u考点考点44 44 气体、固体和液体气体、固体和液体l高考考法突破考法考法4 4 气体压强的计算气体压强的计算l应试基础必备考法考法5 5气体实验定律气体实验定律考法考法6 6理想气体的状态方程及应用理想气体的状

5、态方程及应用考法考法7气体的变质量问题气体的变质量问题考法考法8 晶体与非晶体晶体与非晶体10u考点38 气体、固体和液体11122固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定可对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程来求气体压强13考法考法5 5气体实验定律气体实验定律1气体实验定律及图线比较14154.漏气问题3.灌气问题 容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用理想气体状态方程求解.如果选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象，便可使问题变成定质量气体的状态变化，可用理想气体状态方程求解.将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题。可以把大容器中

6、的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题.考法考法7气体的变质量问题气体的变质量问题分析变质量问题，可通过选择合适的研究对象，使问题转化为质量不变的问题1.打气问题选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象2.抽气问题将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象1617考法考法8 晶体和非晶体晶体和非晶体18u考点考点45 45 热力学定律与能量守恒定律热力学定律与能量守恒定律l高考考法突破考法考法9 对热力学第一定律的理解对热力学第一定律的理解l应试基础必备考法考法10 对热力学第二定律的理解对热力学第二定律的理解19u考点考点45 45 热力学定

7、律与能量守恒定律热力学定律与能量守恒定律1.热力学第一定律 (1)做功和热传递是改变物体内能的两种方式 (2)热力学第一定律：UQW 2热力学第二定律 (1)热传导的方向性：自发地从高温物体传到低温物体 低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体 (2)第二类永动机：从单一热源吸热并把它全部用来对外做功，不产生其他变化的机器 (3)热力学第二定律 克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体 开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功，而不产生其他影响3能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在

8、转化或转移的过程中，能量的总量保持不变20考法考法9对热力学第一定律的理解对热力学第一定律的理解1反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是等效的，给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系2对公式UQW符号的规定3.几种特殊情况(1)绝热，Q0，WU，外界对物体做的功等于物体内能的增加；(2)不做功，W0，QU，物体吸收的热量等于物体内能的增加；(3)始末状态内能不变，U0，WQ，外界对物体做的功等于物体放出的热量4注意事项(1)要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统；(2)计算时要依照符号法则代入数据，结果正、负同样依照规则来解释其意义；(3)“绝热”说明与外界没有热交换，气体向

9、真空扩散时对外不做功21考法考法10 对热力学第二定律的理解对热力学第二定律的理解1对热力学第二定律关键词的理解在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的含义：(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性(2)“不产生其他影响”发生的热力学宏观过程只在本系统内完成对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等3热力学过程方向性实例2热力学第二定律的实质揭示了大量分子参与宏观过程的方向性自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性22u考点考点46 46 实验：用油膜法估测分子的大小实验：用油膜法估测分子的大小l应试基础必备23u考点考点46 46 实验：用油膜法

10、估测分子的大小实验：用油膜法估测分子的大小1.实验原理用油膜法估测分子大小的原理：累积法测一滴油酸酒精溶液体积V0，据溶液浓度求一滴纯油酸体积V测出油滴形成单分子油膜层的面积S，如果把分子看做球形，就可算出油酸分子的直径 .2实验步骤(1)配制油酸酒精溶液，1 mL油酸滴入酒精配制成500 mL油酸酒精溶液(2)用滴管或注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积时的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积(3)实验时先向边长为3040 cm的浅盘里倒入约2 cm深水，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上，用滴管往水面上滴一滴油酸酒精溶液(4)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在

11、浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上24(5)将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S.求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位数出轮廓内正方形的个数(6)根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V 根据一滴纯油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度 ，即油酸分子的大小3误差分析用油膜法估测分子的直径，通常可以测得比较准，实验误差通常来自三个方面：(1)形成单分子油膜要求使用的酒精的浓度、痱子粉的用量适宜，形成单分子油膜(2)油滴的体积V用累积法测油滴的体积(3)油膜的面积S计算方格数，不足半格舍去，多于半格算一个，方格边长单位越小越精确254注意事项(1)油酸酒精溶液的浓度应小于0.1%.(2)痱子粉的用量不要太多，否则不易成功(3)测一滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几滴，数出对应的毫升数，这样求平均值时误差较小(4)浅盘里水离盘口面的距离应小些，并要水平放置，以便准确地画出油膜的形状，画线时视线应与板面垂直(5)要待油膜形状稳定后，再画轮廓(6)利用坐标纸求油膜面积时，以边长1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个(7)做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦拭，最后用水冲洗，以保持盘的清洁