第11講

熱學題型1

分子動理論

固體、液體與氣體題型2

氣體實驗定律

理想氣體狀態方程網絡構建備用習題【關鍵能力】理解分子動理論,知道固體、液體的性質,掌握氣體實驗定律、理想氣體狀態方程和熱力學定律的適用條件和解題方法,關注氣體狀態變化(等溫、等壓、等容)圖像的應用.熱學計算題情境雖然抽象，但研究對象的模型通常有3類：汽缸—活塞模型、玻璃管—液柱模型和“變質量”模型.題型1

分子動理論

固體、液體與氣體1.理解微觀分子的結構模型,進而理解分子大小、分子數量、分子力、分子勢能.2.理解微觀分子的運動模型,進而理解布朗運動、溫度與壓強、分子運動速率的正態分布規律.3.理解微觀分子力模型,進而理解液體表面張力與浸潤不浸潤現象.4.知道區分晶體和非晶體的標準是看是否有確定的熔點.5.理解影響氣體壓強的因素(1)氣體分子平均動能——溫度.(2)單位時間單位面積上的撞擊次數——單位體積內分子數.例1

[2024·舟山模擬]

下列說法中不正確的是(

)

√

√√

【遷移拓展】1.[2024·湖州模擬]

關于下列各圖所對應現象的描述，正確的是(

)

A.圖甲中水黽可以停在水面，是因為受到水的浮力作用B.圖乙中玻璃容器中的小水銀滴呈球形，是因為表面張力C.圖丙中插入水中的塑料筆芯內水面下降，說明水浸潤塑料筆芯D.圖丁中拖拉機鋤松土壤，是為了利用毛細現象將土壤里的水分引上來√[解析]

水黽可以停在水面是因為水的表面張力，故A錯誤；水銀的表面張力比較大，同時水銀和空氣之間的相互作用力也比較小，這就導致了水銀在接觸到其他物體時，會盡可能地減少表面積，從而形成球狀，故B正確；當一根內徑很細的管垂直插入液體中時，浸潤液體在管里上升，而不浸潤液體在管內下降，故C錯誤；拖拉機鋤松土壤，是為了破壞毛細管減小水分蒸發，故D錯誤.2.(不定項)[2024·舟山模擬]

在中國首次太空授課活動中，航天員展示了失重環境下的物理現象，其中有一實驗是航天員擠出的水在空中形成水球.水球蘊涵著很多物理知識，下列說法正確的是(

)

√√

題型2

氣體實驗定律

理想氣體狀態方程1.氣體實驗定律及理想氣體狀態方程(1)適用條件：質量一定的理想氣體.(2)玻意耳定律、蓋-呂薩克定律、查理定律這三個氣體實驗定律是理想氣體狀態方程在其中一個狀態參量不變情況下的特例.

3.熱系統的宏觀表現主要有三個方面，一是熱力平衡，二是熱參量的實驗定律，三是熱力學三定律(包括能量守恒定律).(1)壓強的宏觀表現為對象的力平衡，根據平衡求解氣體壓強;(2)掌握幾個典型的熱過程(等溫、等容、等壓)，初、末狀態參量規律與圖像表述;(3)根據受力做功與溫度變化(內能由溫度決定)分析功與內能的變化，進而確定吸熱、放熱.

√

(1)

氣體從狀態1到狀態2是________(選填“可逆”或“不可逆”)過程，分子平均動能______(選填“增大”“減小”或“不變”)；[解析]

氣體從狀態1到狀態2是氣體向真空擴散的過程，屬于熱現象中的自發過程，是不可逆的；由于氣體與外界間沒有做功且不傳熱，所以氣體內能不變，理想氣體溫度不變，分子平均動能不變.不可逆不變

【遷移拓展】

(1)

緩慢加熱過程中，氮氣Ⅰ、氮氣Ⅱ具有相同的______(選填“壓強”“體積”或“溫度”).

溫度

(3)

求氮氣Ⅰ最終的體積；

(4)

求氮氣Ⅱ從電熱絲上吸收的總熱量.

1.

(多選)下列關于分子動理論知識,說法正確的是 (

)A.圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中,若水面上痱子粉撒得較多,實驗測得的結果將偏大B.圖乙折線顯示的是液體分子永不停息的無規則運動,這種運動稱為布朗運動C.圖丙為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖像,由圖可知狀態③時的溫度比狀態①、②時都高D.圖丁為分子力F隨分子間距離r的變化圖像,兩分子間距從r=r2到r=r1,分子力先減小后增大√√

2.

如圖所示,內壁光滑的絕熱汽缸內用絕熱活塞封閉一定質量的理想氣體,初始時汽缸開口向上放置,活塞處于靜止狀態,將汽缸緩慢轉動90°過程中,缸內氣體 (

)A.內能增加,外界對氣體做正功B.內能減小,所有分子熱運動速率都減小C.溫度降低,速率大的分子數占總分子數比例減少D.溫度升高,速率大的分子數占總分子數比例增加√[解析]初始時汽缸開口向上,活塞處于平衡狀態,汽缸內外氣體對活塞的壓力差與活塞的重力平衡,則有(p1-p0)S=mg,汽缸在緩慢轉動的過程中,汽缸內外氣體對活塞的壓力差大于其重力沿汽缸壁的分力,故汽缸內氣體緩慢將活塞往外推,最后汽缸水平,缸內氣壓等于大氣壓,由分析可知此過程中氣體的體積增大,對外做功,因為活塞和汽缸是絕熱的,根據