高三高中物理熱學知識點

1、p2018 屆高三物理第一輪復習 選修 3-3 熱學班級：學號：姓名選修 3-3熱學知識網絡分子直徑數(shù)量級物質是由大量分子組成的阿伏加德羅常數(shù) 油膜法測分子直徑分分子動理論分子永不停息地做無規(guī)則運動擴散現(xiàn)象子動理論布朗運動分子間存在相互作用力，分子力的 fr 曲線分子的動能；與物體動能的區(qū)別物體的內能 分子的勢能；分子力做功與分子勢能變化的關系；e r 曲線 物體的內能；影響因素；與機械能的區(qū)別單晶體各向異性（熱、光、電等）固晶體多晶體各向同性（熱、光、電等）有固定的熔、沸點熱力學體液體非晶體各向同性（熱、光、電等）沒有固定的熔、沸點 浸潤與不浸潤現(xiàn)象毛細現(xiàn)象飽和汽與飽和汽壓液晶體積 v 氣體

2、體積與氣體分子體積的關系氣溫度 t（或 t） 熱力學溫標分子平均動能的標志體壓強的微觀解釋壓強 p影響壓強的因素 求氣體壓強的方法熱力改變內能的物理過程做功 內能與其他形式能的相互轉化 熱傳遞物體間（物體各部分間）內能的轉移學定律能量轉化與守恒能源與環(huán)境熱力學第一定律能量守恒定律熱力學第二定律（兩種表述）熵熵增加原理 常規(guī)能源煤、石油、天然氣新能源風能、水能、太陽能、核能、地熱能、海洋能等123 11102018 屆高三物理第一輪復習 選修 3-3 熱學班級：學號：姓名物理選修 3-3 熱學 考點解讀考點 64 物體是由大量分子組成的 阿伏羅德羅常數(shù) 要求：阿伏加德羅常數(shù)（n 6.0210 m

3、ol ）是聯(lián)系微觀量與宏觀量的橋梁。a設分子體積 v 、分子直徑 d、分子質量 m；宏觀量為物質體積 v、摩爾體積 v 、物質質量 m、摩爾0 1質量 、物質密度 。（1）分子質量：m rvm = =n na a（2）分子體積：v mv 0 n pnaa（對氣體，v0應為氣體分子占據的空間大?。?）分子直徑 1 球體模型na4 dp( ) 3 = v 3 2d =36vpna=36v0p（固體、液體一般用此模型 2 立方體模型d = 3 v0（氣體一般用此模型）（對氣體，d 應理解為相鄰分子間的平均距離）（4）分子的數(shù)量：n =mmn =arv m v n = n = nm a r v a

4、v1 1a固體、液體分子可估算分子質量、大小(認為分子一個挨一個緊密排列)；氣體分子不可估算大小，只能估算氣體分子所占空間、分子質量?？键c 65 用油膜法估測分子的大?。▽嶒?、探究）要求：在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，有下列操作步驟，請補充實驗步驟c 的內容及實驗步驟 e 中的計算式：a用滴管將濃度為 0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，記下滴入 1ml 的油酸酒精溶液的滴數(shù) n； b將痱子粉末均勻地撒在淺盤內的水面上，用滴管吸取濃度為 0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù) n；c _d 將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放

5、在坐標紙上，以坐標紙上邊長 1cm 的正方形為單位，計算出輪廓內正 方形的個數(shù) m（超過半格算一格，小于半格不算）e 用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑 d = _ cm考點 66 分子熱運動 布朗運動 要求：1）擴散現(xiàn)象：不同物質彼此進入對方（分子熱運動）。溫度越高，擴散越快。擴散現(xiàn)象說明：組成物體的分子總是不停地做無規(guī)則運動，溫度越高分子運動越劇烈；分子間有間隙 2）布朗運動：懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運動，不是液體分子的無規(guī)則運動！布朗運動發(fā)生的原因是受到包圍微粒的液體分子無規(guī)則運動地撞擊的不平衡性造成的因而布朗運動說 明了分子在永不停息地做無規(guī)則運動（1）布朗運動不是固

6、體微粒中分子的無規(guī)則運動（2）布朗運動不是液體分子的運動（3）課本中所示 的布朗運動路線，不是固體微粒運動的軌跡（4）微粒越小，溫度越高，布朗運動越明顯3）擴散現(xiàn)象是分子運動的直接證明；布朗運動間接證明了液體分子的無規(guī)則運動考點 67 分子間的作用力要求：1）分子間引力和斥力一定同時存在，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力變化快。2）實際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力。隨分子間距離的增大，分子力先變小后變大再變小。（注意：這是指 r 從小于 r 開始到增大到無窮大）。03）分子力的表現(xiàn)及變化，對于曲線注意兩個距離，即 r （10 m）與 10r 。當分子間距

7、離為 r （約為0 0 022018 屆高三物理第一輪復習 選修 3-3 熱學班級：學號：姓名1010m ）時，分子力為零，分子勢能最??；當分子間距離 rr 時，分子力表現(xiàn)為引力。當分子間距離0由 r 增大時，分子力先增大后減小；當分子間距離 rr 時，分子力表現(xiàn)為斥力。當分子間距離由 r 減 0 0 0小時，分子力不斷增大考點 68 溫度和內能要求：溫度和溫標：1）溫度：反映物體冷熱程度的物 小的標志。任何同溫度的物體，其分子平均動 2）熱力學溫度(t)與攝氏溫度(t)的關系為：t 說明：兩種溫度數(shù)值不同，但改變 1 k 和 1 但不可能達到。 這兩種溫度每一單位大小相 混合物的溫度規(guī)定為

8、0，熱力學溫度把 1 大氣 為 0k）。.內能：1）內能是物體內所有分子無規(guī)則運動的 改變內能的方法有做功和熱傳遞，它們是等2）決定分子勢能的因素：宏觀）分勢能跟物體 3）固體、液體的內能與物體所含物質的多少（分 勢能）都有關氣體：一般情況下，氣體分子間距離較大， 用力）4）一個具有機械能的物體，同時也具有內能；理量（是一個宏觀統(tǒng)計概念），是物體分子平均動能大 能相同。t+273.15（k ）的溫度差相同。k 是低溫的極限，只能無限接近， 同，只是計算的起點不同。攝氏溫度把 1 大氣壓下冰水 壓下冰水混合物的溫度規(guī)定為 273k（即把273規(guī)定動能和分子勢能的總和，是狀態(tài)量效的三者的關系可由熱

9、力學第一定律得到 u w+q 的體積有關。微觀）子勢能跟分子間距離 r 有關。 子數(shù)）、物體的溫度（平均動能）和物體的體積（分子不考慮氣體分子勢能的變化（即不考慮分子間的相互作 一個具有內能的物體不一定具有機械能。5）理想氣體的內能：理想氣體是一種理想化模 型，理想氣體分子間距很大，不存在分子勢能，所以理 想氣體的內能只與溫度有關。溫度越高， 內能越大。（1）理想氣體與外界做功與否，看體積，體積 增大，對外做了功（外界是真空則氣體對外不做功），體積減小，則外界對氣體做了功。 （2）理想 氣體內能變化情況看溫度。 （3）理想氣體吸不吸熱，則由做功情況和內能變化情況力學第一定律判斷）6）關于分子平

10、均動能和分子勢能理解時要注意（1） 溫度是分子平均動能大小的標志，溫度相同時任何物體的分 0 子平均動能相等，但平均速率一般不等（分子質量不同）（2） 分子力做正功分子勢能減少，分子力做負功分子勢能增加。（3） 分子勢能為零一共有兩處，一處在無窮遠處，另一處小于 r0分子力為零時分子勢能最小，而不是零。（4）理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零，只有分子動能?？键c 69 晶體和非晶體 晶體的微觀結構要求：ep共同判斷。（即從熱xr0晶體有確定熔點熔解和凝固時放出的 熱量相等多晶體如金屬1、無確定幾何形狀 2、各向同性1、有確定幾何形狀固體單晶體2、制作晶體管、集成電路 3、各向異性非晶體1、

11、無確定幾何形狀 2、無確定熔點3、各向同性非晶體液化過程中溫度會不斷改變，而不同溫度下物質 由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時吸收的熱量是不同的，所以非晶體沒 有確定的熔化熱32018 屆高三物理第一輪復習 選修 3-3 熱學班級：學號：姓名考點 70 液體的表面張力現(xiàn)象 要求：）表面張力：表面層分子比較稀疏，rr 在液體內部分子間的距離在 r 左右，分子力幾乎為零。液體的0 0表面層由于與空氣接觸，所以表面層里分子的分布比較稀疏、分子間呈引力作用，在這個力作用下，液體 表面有收縮到最小的趨勢，這個力就是表面張力。2） 浸潤和不浸潤現(xiàn)象：3） 毛細現(xiàn)象：浸潤液體在細管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細管中下降的現(xiàn)

12、象，稱為毛細現(xiàn)象?？键c 71 液晶要求：1） 液晶具有流動性、光學性質各向異性2） 不是所有物質都具有液晶態(tài)，通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質容易具有液晶態(tài)。天然存 在的液晶不多，多數(shù)液晶為人工合成3） 向液晶參入少量多色性染料，染料分子會和液晶分子結合而定向排列，從而表現(xiàn)出光學各向異性。當 液晶中電場強度不同時，它對不同顏色的光的吸收強度也不一樣，這樣就能顯示各種顏色4） 在多種人體結構中都發(fā)現(xiàn)了液晶結構考點 72 氣體實驗定律 理想氣體 要求：1）探究一定質量理想氣體壓強 p、體積 v、溫度 t 之間關系，采用的是控制變量法41 1 = 2 2 =恒定t t t2018 屆高三物理

13、第一輪復習 選修 3-3 熱學班級：學號：姓名pt1t2pv1v2vp1p2ov ot ott t1 2v v1 2p p1 22）三種變化：玻意耳定律：pvc查理定律： p / tc蓋呂薩克定律：v/ tc提示：等溫變化中的圖線為雙曲線的一支，等容（壓）變化中的圖線均為過原點的直線（之所以原點附 近為虛線，表示溫度太低了，規(guī)律不再滿足）；圖中雙線表示同一氣體不同狀態(tài)下的圖線，虛線表示判 斷狀態(tài)關系的兩種方法；對等容（壓）變化，如果橫軸物理量是攝氏溫度 t，則交點坐標為273.15 3）理想氣體狀態(tài)方程：理想氣體，由于不考慮分子間相互作用力，理想氣體的內能僅由溫度和分子總數(shù)決定 ，與氣體的體p

14、 v p v pv積無關。對一定質量的理想氣體，有 （或 ）1 24）氣體壓強微觀解釋：由大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生的，與溫度和體積有關。（）氣體分子的平均動能，從宏觀上看由氣體的溫度決定52018 屆高三物理第一輪復習 選修 3-3 熱學班級：學號：姓名（）單位體積內的分子數(shù)(分子密集程度)，從宏觀上看由氣體的體積決定 考點 73 飽和汽和飽和汽壓 要求：說明：相對濕度的計算不做要求）汽化蒸發(fā) 只在液體表面進行并且 在任何溫度下都能發(fā)生 的汽化現(xiàn)象 沸騰 在液體表面和內部同時 發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象沸騰只在一定溫度下才會發(fā)生，液體沸騰時的溫度叫做沸點，沸點與溫度有關，大氣壓增大時沸點升高

15、）飽和汽與飽和汽壓在密閉容器中的液面上同時進行著兩種相反的過程：一方面分子從液面飛出來；另一方面由于液面上 的汽分子不停地做無規(guī)則的熱運動，有的汽分子撞到液面上又會回到液體中去。隨著液體的不斷蒸發(fā)，液 面上汽的密度不斷增大，回到液體中的分子數(shù)也逐漸增多。最后，當汽的密度增大到一定程度時，就會達 到這樣的狀態(tài)：在單位時間內回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù)，這時汽的密度不再增大， 液體也不再減少，液體和汽之間達到了平衡狀態(tài)，這種平衡叫做動態(tài)平衡。我們把跟液體處于動態(tài)平衡的 汽叫做飽和汽，把沒有達到飽和狀態(tài)的汽叫做未飽和汽。在一定溫度下，飽和汽的壓強一定，叫做飽和汽 壓。未飽和汽的壓強小于

16、飽和汽壓。飽和汽壓：（1）飽和汽壓只是指空氣中這種液體蒸汽的分氣壓，與其他氣體的壓強無關。（2）飽和汽 壓與溫度和物質種類有關。在同一溫度下，不同液體的飽和氣壓一般不同，揮發(fā)性大的液體飽和氣壓大； 同一種液體的飽和氣壓隨溫度的升高而迅速增大。（3）將不飽和汽變?yōu)轱柡推姆椒ǎ航档蜏囟葴p小 液面上方的體積等待（最終此種液體的蒸氣必然處于飽和狀態(tài)）3）空氣的濕度（1）空氣的絕對濕度：用空氣中所含水蒸氣的壓強來表示的濕度叫做空氣的絕對濕度。（2）空氣的相對濕度：相對濕度 =水蒸氣的實際汽壓 同溫度下水的飽和汽壓相對濕度更能夠描述空氣的潮濕程度，影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受。4 ）汽化熱：

17、液體汽化時體積會增大很多，分子吸收的能量不只是用于掙脫其他分子的束縛，還用于體 積膨脹時克服外界氣壓做功，所以汽化熱還與外界氣體的壓強有關。考點 74 做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式 要求：1） 絕熱過程：系統(tǒng)只通過做功而與外界交換能量，它不從外界吸熱，也不向外界放熱2） 熱傳遞：熱傳導、熱對流、熱輻射3） 熱量和內能：不能說物體具有多少熱量，只能說物體吸收或放出了多少熱量，熱量是過程量，對應 一個過程。離開了熱傳遞，無法談熱量。不能說“物體溫度越高，所含熱量越多”。改變物體內能的兩種方式：做功和熱傳遞。做功是內能與其他形式的能發(fā)生轉化；熱傳遞是不同物 體（或同一物體的不同部分）之間內能

18、的轉移，它們改變內能的效果是相同的?？键c 75 熱力學第一定律 能量守恒定律 要求：i1）熱力學第一定律：（1）內容：一個熱力學系統(tǒng)的內能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。（2）數(shù)學表達式為： uw+q （3）符號法則：絕熱：q0；等溫： u0，如果是氣體向真空擴散，w0取正值“+” 取負值“”做功 w 外界對系統(tǒng)做功 系統(tǒng)對外界做功熱量 q 系統(tǒng)從外界吸收熱量 系統(tǒng)向外界放出熱量內能的改變 u 系統(tǒng)的內能增加 系統(tǒng)的內能減少2）能量守恒定律：（1） 能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體 轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。這就是能量守恒定律。（2） 第一類永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，人們把這種不消耗能量的永動機62018 屆高三物理第一輪復習 選修 3-3 熱學班級：學號：姓名叫第一類永動機。 根據能量守恒定律，任何一部機器，只能使能量從一種形式轉化為另一種形式，而不 能無中生有地制造能量，因此第一類永動機是不可