专题十二 热学（选修33）,B,一、分子动理论的理解 1.布朗运动与热运动的比较,1、布朗运动不是分子运动，它是分子热运动的反应 2、温度越高、颗粒越小布朗运动越激烈 3、肉眼看不到,布朗运动 特点,2分子力与分子势能 1.分子间的相互作用力与分子间距离的关系 分子间同时存在引力和斥力，都随分子间距离的增大 而减小,随分子间距离的减小而增大.但总是斥力变化得较 快,分子力是引力和斥力的合力。如图1所示.,(1)当r=r0时,F引=F斥,F=0. (2)当rr0时, F引 F斥，F表现为斥力. (3)当rr0时, F引 F斥，F表现为引力. (4)当r10r0(10-9 m)时,F引和F斥都已经十分微弱,可以认为分子间没有相互作用力(F=0).,2.分子势能与分子间距离的关系 分子势能随着物体体积的变化而变化,与分子间距离的关系为: (1)当r=r0时,分子势能最小,但不一定为零,可为负 值,因为可 选两分子相距无穷远时分子势能为零. (2)当rr0时,分子力表现为引力,随着r的增大,分子引力做负 功,分子势能增大. (3)当rr0时,分子力表现为斥力,随着r的减小,分 子斥力做负 功,分子势能增大. (4)分子势能曲线如图2所示.,图2,7.(2013福建理综)下列四幅图中,能正确反映分子间作用 力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是 . (填选图下方的字母),B,限时训练P95,16.(2014龙岩一中模拟)如图所示,纵坐标表示两个分子间 引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两 条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离 的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是 . (填选项前的字母),限时训练P95,A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点 横坐标的数量级为10-10 m B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点 横坐标的数量级为10-10 m C.若两个分子间距离大于e点的横坐 标,则分子间作用力表现为斥力 D.若两个分子间距离越来越大,则分子势能亦越来越大,B,例2.(2013北京东城二模)已知铜的摩尔质量为M,铜的密度为, 阿伏加德罗常数为N,下列说法正确的是,A.1个铜原子的质量为,B.1个铜原子的质量为,C.1个铜原子所占的体积为,D.1个铜原子所占的体积为,限时训练P95第15题,B,1.以下说法正确的是 .(填选项前的字母) A.分子间距离增大时,分子势能也增大 B.已知某种液体的密度为,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为 NA,则该液体分子间的平均距离可以表示为,或,C.空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子紧紧地聚在一起 D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动,限时训练P95第15题,B,AB,2、液晶物理性质：具有液体的流动性又具有晶体的 光学各向异性,9.(2014湖北省武汉市毕业生调研测试)关于固体、液体和气体,下列说法正确的是 .(填选项前的字母) A.固体可以分为晶体和非晶体两类,它们都有确定的几何形状 B.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些多晶体相似,具有各向同性 C.在围绕地球运行的天宫一号中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果 D.大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率按“中间少,两头多”的规律分布,限时训练P95,C,14年高考（1）如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的 是 。（填选项前的字母） A,曲线 B.曲线 C.曲线 D.曲线,4(2012江苏卷，12)(1)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的_增大了该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图28所示，则T1_(选填“大于”或“小于”)T2.,小于,平均动能,2热力学第一定律公式UQW符号的规定,09年福建省（2）一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0104J,气体内能减少1.3105J，则此过程 。 （填选项前的编号）,C、气体从外界吸收热量2.0105J D、气体向外界放出热量2.0105J,A、气体从外界吸收热量2.0104J B、气体向外界放出热量6.0104J,C,【例4】 (2014江苏卷改编)一种海浪发电机的气室如图所示.工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭.气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电.气室中的空气可视为理想气体.,(1)下列对理想气体的理解,正确的有 . A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型 B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体 C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律 E.一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关 (2)压缩过程中,两个阀门均关闭.若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3.4104 J,则该气体的分子平均动能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),活塞对该气体所做的功 (选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4104 J.,等于,D,增大,例4（12年福建省）空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L,现再冲入1.0atm的空气9.0L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为_。 （填选项前的字母） A2.5atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm,A,适用条件（1）是理想气体，（2）质量不变,二、方法技巧要用好 1应用气体实验定律或气体状态方程解题的步骤 (1)选对象根据题意，选出所研究的某一部分气体，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数值或表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。,(3)认过程过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定。认清变化过程是正确选用物理规律的前提。 (4)列方程根据研究对象状态变化的具体方式，选用气体方程或某一实验定律，代入具体数值，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。,10.(2014厦门市毕业班质检)一容积20 L的钢瓶充满氧气后,压 强为30 atm,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为5 L的小瓶子中 去.若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为2 atm. 在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变.那么最多能装的瓶数是 .(填选项前的字母) A.4 B.12 C.56 D.60,限时训练P95第15题,C,导与练P45例1(3)上述过程中,气体刚被压缩时的温度为27 ,体积为0.224 m3,压强为1个标准大气压.已知1 mol气体在1个标准大气压、0 时的体积为22.4 L,阿伏加德罗常数NA=6.021023 mol-1.计算此时气室中气体的分子数.(计算结果保留一位有效数字),导与练P45,A.过程ab中气体一定放热 B.过程bc中气体既不吸热也不放热 C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,D,课堂针对考点强化训练,1(2012广东高考)清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽 凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的 ( ) A引力消失，斥力增大 B斥力消失，引力增大 C引力、斥力都减小 D引力、斥力都增大 解析：选 由水汽凝结成水珠时，分子间的距离减小，分子引力和斥力都增大，所以D正确。,D,2(2012大纲版全国卷)下列关于布朗运动的说法，正确的 是 ( ) A布朗运动是液体分子的无规则运动 B液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈 C布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的,解析：选 布朗运动是悬浮粒子的无规则运动，不是液体分子的运动，选项A错；液体的温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈，选项B正确；布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项C错，选项D正确。,BD,A温度降低，压强增大 B温度升高，压强不变 C温度升高，压强减小 D温度不变，压强减小 解析：选 若玻璃管中的水柱上升，说明外界大气压增大，只有A选项正确。,A,D,(2)如图67所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放 置，横截面积为2103 m2，一定质量的气体 被质量为3.0 kg的活塞封闭在汽缸内，活塞和 汽缸可无摩擦滑动，现用外力推动活塞压缩气 体，对缸内气体做功600 J，同时缸内气体温度升高，向外界放热150 J，求初状态的压强和压缩过程中内能的变化量。(大气压强取1.01105 Pa，g取10 m/s2),图67,答案：(1)CD (2)1.16105 Pa 450 J,