专题十 热学(选修3-3).ppt

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1、专题十热学（选修3-3）抓基础探技法研考向提能力[备考方向要明了]主要问题①微观量的估算问题；②热力学定律的理解和应用；③物态变化中的能量问题；④气体实验定律的理解和应用主要考点①应用阿伏加德罗常数解决实际问题；②分子间的作用力；③热力学定律；④固、液、气三态的性质；⑤气体实验定律以及理想气体状态方程主要方法①油膜法测分子直径；②微观量的估算方法；③气体压强的计算方法；④气体实验定律的应用方法主要策略复习时要加强对概念和规律的理解及应用，涉及到计算的问题，要注意公式的灵活选用，同时要注意计算过程的准确性2．说明分子永不停息地做无规则运动的两个实例(1)布朗运动。①研究对象：悬浮在液体

2、或气体中的小颗粒。②运动特点：无规则、永不停息。③相关因素：颗粒大小，温度。④物理意义：说明液体或气体分子永不停息地做无规则热运动。(2)扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象。产生原因：分子永不停息地做无规则运动。3．分子间的相互作用力和分子势能(1)分子力。分子间的相互作用力是分子间引力与斥力的合力。分子间同时存在引力和斥力，随着分子间距的增大，引力和斥力都减小，但斥力减小得更快；随着分子间距离的减小而增大，但斥力增大得更快。(2)分子势能。分子势能的改变与分子力做功有关，分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大，当分子间距离为r0时，分子势能最小，但不一定

3、等于零，图10－1如图10－1所示。二、固体、液体和气体(1)晶体、非晶体分子结构不同，表现出的物理性质不同，如外形、熔点等。其中单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性。(2)液晶既可以流动，又表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性。液晶显示技术有很大的应用。(3)液体表面张力是由液体表面层的分子结构决定的，类似的现象还有浸润、不浸润、毛细现象等。气体实验定律和理想气体状态方程的适用条件均是一定质量的理想气体。三、物体的内能及热力学定律1．决定物体内能的因素2．热力学第一定律(1)公式：ΔU＝Q＋W(2)注意问题：①在应用热力学第一定律时，要充分

4、考虑改变内能的两个因素：做功和热传递。做功和热传递都可以改变物体的内能，因此物体吸热内能不一定增加，放热内能不一定减少。②若研究对象是一定质量的理想气体，其内能完全由温度决定。当气体被压缩时，外界对气体做正功；气体体积增大时，气体对外界做功。3．热力学第二定律(1)揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程具有方向性。(2)说明第二类永动机不能制造成功。1．学习了“用油膜法估测分子的大小”的实验后，某校课外物理兴趣小组做了如下实验，将体积为1.2×10－3cm3的石油滴在平静的水面上，经过一段时间后，石油扩展为3m2的单分子油膜，请你估算一下石油分子的直径为()A．6.0×10－10m

5、B．4.0×10－10mC．4.0×10－8mD．4.0×10－12m答案：B1.热力学第一定律和第二定律的区别(1)根据热力学第一定律，当摩擦力做功时，机械能可以全部转变为内能，而由热力学第二定律可知，这一内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能。(2)热量可以从高温物体自发地传递给低温物体，而热力学第二定律却说明热量不能自发地从低温物体传递给高温物体。(3)热力学第一定律说明，在任何过程中能量一定守恒，热力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现。(4)热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件的一个规律，它指出自然界中出现的过程是有方向性的。2．热力学第二定律的

6、微观意义系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化过程。(1)在机械能通过做功转化为内能的过程中，自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程，但其逆过程却不能自发地进行，即不可能由大量分子无规则的热运动自动转变为有序运动。(2)热传递的过程中，自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，其逆过程不能自发地进行。(3)大量分子无序运动状态变化的方向总是向无序性增大的方向进行，即一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，这就是热力学第二定律的微观意义。2．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，试分析此过程中瓶内空气(不计分子势能)的

7、内能如何变化？吸热还是放热？气体对外界做功还是外界对气体做功？请尝试总结解题思路。解析：根据热力学第一定律，气体的温度降低，内能减小；塑料瓶变扁，气体的体积变小，外界对气体做功；再根据热力学第一定律可判断气体向外放出热量，最后可确定气体的内能减小，外界对其做功，要放出热量。答案：见解析1.选对象根据题意，选出所研究的那一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定。2．找参量找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达