5专题四：热学 1课时

专题四：热学

考点聚焦：对分子动理论，内能及热力学第一定律，气体状态参量及关系等概念的梳理和应用。

知识归纳

※热学

1．分子动理论：

①物质由大量分子组成，(直径数量级，直径数量级10-10m 埃A 10-9m纳米nm，单分子油膜法d?V/S)

NMmolm N?VmolA?Av NA是联系宏观世界和微观世界的桥梁 ②分子永不停息做无规则的热运动 (扩散、布朗运动是固体小颗粒的无规则运动,它能反映出液体分子的运动)

③分子间存在相互作用力，

（注意：引力和斥力同时存在，都随距离的增大而减小，但斥力变化得快。分子力是指引力和斥力的合力。）

热点：由r的变化讨论分子力、分子动能、分子势能的变化

2．物体的内能：决定于物质的量、T 、v（对于理想气体，认为没有势能，其内能只与温度有关） 一切物体都有内能(由微观分子动能和势能决定而机械能由宏观运动快慢和位置决定)、 有惯性、有固有频率、都能辐射红外线、都能对光发生衍射现象、对金属都具有极限频率、对任何运动物体都有波长与之对应（德布罗意波长）

内能的改变方式：做功（转化）外对其做功；热传递（转移）吸收热量 注意（符合法则） 热量只能自发地从高温到低温物体，低到高也可以，但要引起其它变化（热的第二定律）

3．热力学三大定律： 第一、第二类永动机是怎样的机器？

热力学第一定律：ΔE＝W+Q?能的转化守恒定律?第一类永动机不可能制成.

符号法则： 体积增大,气体对外做功,W为“一”；体积减小,外界对气体做功,W为“+”。 气体从外界吸热,Q为“+”；气体对外界放热,Q为“一”。 温度升高,内能增量?E是取“+”；温度降低,内能减少，?E取“一”。

三种特殊情况： (1) 等温变化?E=0，即 W+Q=0 (2) 绝热膨胀或压缩：Q=0即 W=?E （3）等容变化：W=0 ，Q=?E

热学第二定律?（1）第二类永动机不可能制成

实质:涉及热现象(自然界中)的宏观过程都具有方向性,是不可逆的

（2）热传递方向表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导有方向性)

（3）机械能与内能转化表述：

不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化具有方向性)。热力学第三定律：热力学零度不可达到。T=t+273.15 气体压强：宏观P?FS 微观：分子频繁撞击

一定质量的理想气体状态方程：公式：

PVT=恒量 或 P1V1P2V2PP2T?（含密度式：11T2??）1T1?2T24 、 理想气体三个实验定律：注意：计算时公式两边T必须统一为热力学单位,其它两边单位相同即可。 (1) 玻马—定律：m一定，T不变 P1V1 = P2V2 或 PV = 恒量 (2)查里定律： m一定，V不变 P1?P2 或 PT?恒量 或 PtTt = P0 (1+1T2273) (3) 盖·吕萨克定律：m一定，T不变

V1VVt

?或?恒量或Vt?V0 (1+)273T1T2T?3、 克拉白龙方程： PV=n RT=MRT (R为普适气体恒量，n为摩尔数）

?

历年高考题训练

1.（04）16．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过系列变化后又回一开始的状态，

用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有

A．Q1—Q2=W2—W1 C．W1=W2

B．Q1=Q2 D．Q1>Q2

（ ）

2. （05）19、一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中

A.外界对气体做功，气体分子的平均动能增加 B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减少 C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加 D气体对外界做功，气体分子的平均动能减少 3.（06）21．对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则

A．当体积减小时，V必定增加 B．当温度升高时，N必定增加

C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化 D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变

4.（07）14．对一定量的气体，下列说法正确的是

A 在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功 B 在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功 C 在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加

D 在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变 5.（08）14．对一定量的气体，下列说法正确的是 A.气体的体积是所有气体分子的体积之和 B.气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 D.当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少

6.（09）16. 如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可

在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比 A．右边气体温度升高，左边气体温度不变 B．左右两边气体温度都升高 C．左边气体压强增大

D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 7.（09全国1卷）14.下列说法正确的是

A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量 C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小 D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 8．（10全国Ⅱ16.） 如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中 A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变

C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强变小，温度不变

如临高考测试

9．（10全国Ⅰ19．）右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正

确的是

A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C．当r等于r2时，分子间的作用力为零

D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功[来源: 10．（10广东14.） 图3是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体

做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的 A．温度升高，内能增加600J B. 温度升高，内能减少200J C. 温度降低，内能增加600J D. 温度降低，内能减少200J

11.（10重庆15．）给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体

A．从外界吸热 B.对外界做负功 B.分子平均动能减少 D.内能增加

12．（10广东15.） 如图4所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气

A. 体积不变，压强变小 B. 体积变小，压强变大 C. 体积不变，压强变大 D. 体积变小，压强变小

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