第一部分核心主干复习专题专题六热学原子物理知识网络构建核心知识固双基命题热点巧突破知识网络构建第15讲热学核心知识固双基“必必备知知识”解解读 一、分子动理论及热力学定律一、分子动理论及热力学定律1.估算问题估算问题2.反映分子热运动规律的两个实例反映分子热运动规律的两个实例(1)布布朗朗运运动动：悬悬浮浮在在液液体体或或气气体体中中的的固固体体小小颗颗粒粒做做无无规规则则、永永不不停停息地运动，与颗粒大小、温度有关。息地运动，与颗粒大小、温度有关。(2)扩扩散散现现象象：产产生生原原因因是是分分子子永永不不停停息息地地做做无无规规则则运运动动，与与温温度度有有关。关。3.对热力学定律的理解对热力学定律的理解(1)热热力力学学第第一一定定律律UQW，其其中中W和和Q的的符符号号可可以以这这样样确确定定：只要对内能增加有正贡献的就为正值。只要对内能增加有正贡献的就为正值。(2)对对热热力力学学第第二二定定律律的的理理解解：热热量量可可以以由由低低温温物物体体传传到到高高温温物物体体，也也可可以以从从单单一一热热源源吸吸收收热热量量全全部部转转化化为为功功，但但这这些些过过程程不不可可能能自自发发进进行行而不产生其他影响。而不产生其他影响。二、气体实验定律和理想气体状态方程二、气体实验定律和理想气体状态方程“关关键能力能力”构建构建 一、两种模型一、两种模型二、应用热力学第一定律的看到与想到二、应用热力学第一定律的看到与想到1.看到看到“绝热过程绝热过程”，想到，想到Q0，则，则WU。2.看到看到“等容过程等容过程”，想到，想到W0，则，则QU。3.对于理想气体看到对于理想气体看到“等温过程等温过程”，想到，想到U0，则，则WQ0。命题热点 巧突破 真题研究真题研究1(2023海海南南高高考考卷卷)下下列列关关于于分分子子力力和和分分子子势势能能的的说说法法正正确确的的是是()A分子间距离大于分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力时，分子间表现为斥力B分子从无限远靠近到距离分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大处过程中分子势能变大C分子势能在分子势能在r0处最小处最小D分子间距离小于分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小且减小时，分子势能在减小题型题型1分子动理论、内能分子动理论、内能C【解解析析】分分子子间间距距离离大大于于r0，分分子子间间表表现现为为引引力力，分分子子从从无无限限远远靠靠近近到到距距离离r0处处过过程程中中，引引力力做做正正功功，分分子子势势能能减减小小，则则在在r0处处分分子子势势能能最最小小；继继续续减减小小距距离离，分分子子间间表表现现为为斥斥力力，分分子子力力做做负负功功，分分子子势势能能增增大大。故选故选C。对点训练对点训练1.(2023福福建建南南平平质质检检)福福建建南南平平茶茶文文化化久久负负盛盛名名，“风风过过武武夷夷茶茶香香远远”“”“最最是是茶茶香香沁沁人人心心”。人人们们在在泡泡大大红红袍袍茶茶时时茶茶香香四四溢溢，下下列列说说法法正正确的是确的是()A茶香四溢是扩散现象，说明分子间存在着相互作用力茶香四溢是扩散现象，说明分子间存在着相互作用力B茶茶香香四四溢溢是是扩扩散散现现象象，泡泡茶茶的的水水温温度度越越高高，分分子子热热运运动动越越剧剧烈烈，茶香越浓茶香越浓C茶香四溢是布朗运动现象，说明分子间存在着相互作用力茶香四溢是布朗运动现象，说明分子间存在着相互作用力D茶茶香香四四溢溢是是布布朗朗运运动动现现象象，说说明明分分子子在在永永不不停停息息地地做做无无规规则则运运动动B【解解析析】“茶茶香香四四溢溢”是是扩扩散散现现象象，故故C、D错错误误；茶茶香香四四溢溢是是因因为为茶茶水水的的香香味味分分子子不不停停地地做做无无规规则则的的运运动动，扩扩散散到到空空气气中中，故故A错错误误；物物体体温温度度越越高高，分分子子的的无无规规则则运运动动越越剧剧烈烈，所所以以茶茶水水温温度度越越高高，分分子子的的热运动越剧烈，茶香越浓，故热运动越剧烈，茶香越浓，故B正确。正确。2.(多选多选)(2023河南开封三模河南开封三模)下列说法正确的是下列说法正确的是()A当两分子间距减小到分子间作用力为当两分子间距减小到分子间作用力为0时，其分子势能一定最小时，其分子势能一定最小B达到热平衡的系统一定具有相同的温度达到热平衡的系统一定具有相同的温度C一一定定质质量量的的理理想想气气体体，在在发发生生绝绝热热膨膨胀胀的的过过程程中中，其其分分子子的的平平均动能一定减小均动能一定减小D一种液体是否浸润某种固体，仅与固体的性质有关系一种液体是否浸润某种固体，仅与固体的性质有关系ABC【解解析析】当当两两分分子子间间距距减减小小到到分分子子间间作作用用力力为为0时时，分分子子间间距距为为r0，分分子子间间距距小小于于r0时时，分分子子间间为为斥斥力力，随随距距离离增增大大，分分子子力力做做正正功功，分分子子势势能能减减小小，分分子子间间距距大大于于r0时时，分分子子间间为为引引力力，随随距距离离减减小小，分分子子力力做做正正功功，分分子子势势能能减减小小，则则分分子子间间距距为为r0时时，分分子子势势能能最最小小，故故A正正确确；热热传传递递的的条条件件是是两两个个系系统统之之间间存存在在温温度度差差，温温度度是是否否相相等等是是两两个个系系统统是是否否达达到到热热平平衡衡的的标标志志，因因此此达达到到热热平平衡衡的的系系统统一一定定具具有有相相同同的的温温度度，故故B正正确确；一一定定质质量量的的理理想想气气体体，在在发发生生绝绝热热膨膨胀胀的的过过程程中中，气气体体对对外外做做功功，气气体体内内能能减减小小，温温度度降降低低，分分子子的的平平均均动动能能一一定定减减小小，故故C正正确确；一一种种液液体体是是否否浸浸润润某某种种固固体体与与液液体体的的性性质质和和固固体体的的性性质质都都有有关关，故故D错错误。误。气体状态方程气体状态方程1.压强的计算压强的计算(1)被被活活塞塞或或汽汽缸缸封封闭闭的的气气体体，通通常常分分析析活活塞塞或或汽汽缸缸的的受受力力，应应用用平平衡条件或牛顿第二定律求解，压强单位为衡条件或牛顿第二定律求解，压强单位为Pa。(2)水水银银柱柱密密封封的的气气体体，应应用用pp0ph或或pp0ph计计算算压压强强，压压强强p的单位为的单位为cmHg或或mmHg。题型题型2气体实验定律与理想气体实验定律与理想2.合理选取气体变化所遵循的规律列方程合理选取气体变化所遵循的规律列方程(1)若若气气体体质质量量一一定定，p、V、T中中有有一一个个量量不不发发生生变变化化，则则选选用用对对应应的气体实验定律列方程求解。的气体实验定律列方程求解。(2)若若气气体体质质量量一一定定，p、V、T均均发发生生变变化化，则则选选用用理理想想气气体体状状态态方方程列式求解。程列式求解。3.关联气体问题关联气体问题解解决决由由活活塞塞、液液柱柱相相联联系系的的两两部部分分气气体体问问题题时时，根根据据两两部部分分气气体体压压强强、体体积积的的关关系系，列列出出关关联联关关系系式式，再再结结合合气气体体实实验验定定律律或或理理想想气气体体状状态方程求解。态方程求解。(1)最终汽缸内气体的压强。最终汽缸内气体的压强。(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。真题研究真题研究3(2023湖湖南南高高考考卷卷)汽汽车车刹刹车车助助力力装装置置能能有有效效为为驾驾驶驶员员踩踩刹刹车车省省力力。如如图图所所示示，刹刹车车助助力力装装置置可可简简化化为为助助力力气气室室和和抽抽气气气气室室等等部部分分构构成成，连连杆杆AB与与助助力力活活塞塞固固定定为为一一体体，驾驾驶驶员员踩踩刹刹车车时时，在在连连杆杆AB上上施施加加水水平平力力推推动动液液压压泵泵实实现现刹刹车车。助助力力气气室室与与抽抽气气气气室室用用细细管管连连接接，通通过过抽抽气气降降低低助助力力气气室室压压强强，利利用用大大气气压压与与助助力力气气室室的的压压强强差差实实现现刹刹车车助助力力。每每次次抽抽气气时时，K1打打开开，K2闭闭合合，抽抽气气活活塞塞在在外外力力作作用用下下从从抽抽气气气气室室最最下下端端向向上上运运动动，助助力力气气室室中中的的气气体体充充满满抽抽气气气气室室，达达到到两两气气室室压压强强相相等等；然然后后，K1闭闭合合，K2打打开开，抽抽气气活活塞塞向向下下运运动动，抽抽气气气气室室中中的的全全部部气气体体从从K2排排出出，完完成成一一次次抽抽气气过过程程。已已知知助助力力气气室室容容积积为为V0，初初始始压压强强等等于于外外部部大大气气压压强强p0，助助力力活活塞塞横横截截面面积积为为S，抽抽气气气气室室的的容容积积为为V1。假假设设抽抽气气过过程程中中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。(1)求第求第1次抽气之后助力气室内的压强次抽气之后助力气室内的压强p1。(2)第第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小F。对点训练对点训练1.(2023辽辽宁宁高高考考卷卷)“空空气气充充电电宝宝”是是一一种种通通过过压压缩缩空空气气实实现现储储能能的的装装置置，可可在在用用电电低低谷谷时时储储存存能能量量、用用电电高高峰峰时时释释放放能能量量。“空空气气充充电电宝宝”某某个个工工作作过过程程中中，一一定定质质量量理理想想气气体体的的pT图图像像如如图图所所示示。该该过过程程对应的对应的pV图像可能是图像可能是()B2.(2023安安徽徽黄黄山山三三模模)如如图图所所示示是是一一种种演演示示气气体体定定律律的的仪仪器器哈哈勃勃瓶瓶，它它是是一一个个底底部部开开有有圆圆孔孔，瓶瓶颈颈很很短短的的平平底底大大烧烧瓶瓶，在在瓶瓶内内塞塞有有一一气气球球，气气球球的的吹吹气气口口反反扣扣在在瓶瓶口口上上，瓶瓶底底的的圆圆孔孔上上配配有有一一个个橡橡皮皮塞塞。在在一一次次实实验验中中，瓶瓶内内由由气气球球和和橡橡皮皮塞塞封封闭闭一一定定质质量量的的理理想想气气体体，开开始始时时气气球球自自然然松松弛弛，气气球球内内气气体体与与外外界界连连通通，气气体体体体积积为为V，瓶瓶内内气气体体体体积积为为2V。用用打打气气筒筒出出气气口口紧紧密密贴贴合合气气球球吹吹气气口口并并向向气气球球内内缓缓慢慢打打入入气气体体，直直至至气气球球体体积积增增大大到到2V，容容器器和和气气球球导导热热良良好好，外外界界温温度度不不变变，气气球球壁壁厚厚度不计、重力不计，大气压强为度不计、重力不计，大气压强为p0，在此过程中，在此过程中()CA瓶内气体内能减小瓶内气体内能减小B瓶内气体吸热瓶内气体吸热C瓶内气体压强由瓶内气体压强由p0变为变为2p0D气球中充入的气体质量等于开始时气球中气体质量气球中充入的气体质量等于开始时气球中气体质量真题研究真题研究4(2023海海南南高高考考卷卷)某某饮饮料料瓶瓶内内密密封封一一定定质质量量理理想想气气体体，t27 时，压强时，压强p1.050105 Pa。题型题型3热力学定律热力学定律与气体与气体实验定律相结合实验定律相结合(1)t37 时，气压是多大？时，气压是多大？(2)保保持持温温度度不不变变，挤挤压压气气体体，使使之之压压强强与与(1)时时相相同同时时，气气体体体体积积为为原来的多少倍？原来的多少倍？【答案】【答案】(1)1.085105 Pa(2)0.97【解析】【解析】(1)瓶内气体的始末状态的热力学温度分别为瓶内气体的始末状态的热力学温度分别为T(27273)K300 K，T(37273)K310 K对点训练对点训练(多多选选)(2023山山东东高高考考真真题题)一一定定质质量量的的理理想想气气体体，初初始始温温度度为为300 K，压压强强为为1105 Pa。经经等等容容过过程程，该该气气体体吸吸收收400 J的的热热量量后后温温度度上上升升10