2019版高考物理大一輪復(fù)習 專題十二 熱學 第1講 分子動理論 內(nèi)能課件.ppt

專題十二熱學 續(xù)表 第1講 分子動理論內(nèi)能 分子 一 物體是由大量分子組成的 空隙 1 這里的分子是指構(gòu)成物質(zhì)的單元 可以是原子 離子 也可以是分子 在熱運動中它們遵從相同的規(guī)律 所以統(tǒng)稱為 分子體積和質(zhì)量都很小 分子直徑的數(shù)量級是 m 分子質(zhì)量的數(shù)量級是 kg 2 物體能被壓縮 水與酒精混合后總體積比混合前兩者體積之和要小 表明分子間確實存在著 10 27 10 26 3 阿伏加德羅常數(shù) 1mol的任何物質(zhì)含有NA 個分子 1mol的任何氣體 在標準狀態(tài)下的體積是 m3 分子的質(zhì)量m0 分子的體積V0和分子的直徑d稱為微觀物理量 物體的質(zhì)量M 體積V 密度 摩爾質(zhì)量MA和摩爾體積VA稱為宏觀物理量 阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量與微觀物 理量的橋梁 6 02 1023 22 4 10 3 二 分子永不停息地做無規(guī)則熱運動 高 1 擴散現(xiàn)象 相互接觸的物體互相進入對方的現(xiàn)象 溫度越 擴散越快 2 布朗運動 在顯微鏡下看到的懸浮在液體 或氣體 中的微粒的無規(guī)則運動 顆粒越 運動越明顯 溫度越 運動越劇烈 小 高 3 擴散現(xiàn)象和布朗運動的區(qū)別 1 擴散現(xiàn)象不僅說明物質(zhì)分子在不停地運動著 同時還說明分子與分子之間有空隙 擴散現(xiàn)象是分子永不停息地做無規(guī)則運動的直接表現(xiàn) 2 布朗運動是固體微粒的無規(guī)則運動 但它說明分子在不停地做無規(guī)則運動 布朗運動是液體 或氣體 分子無規(guī)則運動的間接表現(xiàn) 1 多選 下列關(guān)于布朗運動的說法 錯誤的是 基礎(chǔ)檢測 A 布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B 液體溫度越高 懸浮顆粒越小 布朗運動越劇烈C 布朗運動是由于液體各部分的溫度不同而引起的D 布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬腅 擴散現(xiàn)象就是布朗運動 解析 布朗運動是懸浮顆粒的無規(guī)則運動 不是液體分子的運動 選項A E錯誤 液體的溫度越高 懸浮顆粒越小 布朗運動越劇烈 選項B正確 布朗運動是由于液體分子從各個方向?qū)腋☆w粒撞擊作用的不平衡引起的 選項C錯誤 選項D正確 答案 ACE 三 分子間存在著相互作用力1 分子間同時存在相互作用的 和 合力叫分子力 2 特點 分子間的引力和斥力都隨分子間 的增大而減小 隨分子間距離的減小而增大 但斥力比引力變化得 引力 斥力 距離 更快 基礎(chǔ)檢測 2 多選 如圖12 1 1所示 縱坐標表示兩個分子間引力 斥力的大小 橫坐標表示兩個分子間的距離 圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力 斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系 e為兩曲線的交點 則下列說法正確的是 圖12 1 1 A ab為斥力曲線 cd為引力曲線 e點橫坐標的數(shù)量級 為10 10m B ab為引力曲線 cd為斥力曲線 e點橫坐標的數(shù)量級 為10 10m C 若兩個分子間距離增大 則分子勢能也增大 D 由分子動理論可知 溫度相同的氫氣和氧氣 分子平 均動能相同 E 質(zhì)量和溫度都相同的氫氣和氧氣 視為理想氣體 氫氣 的內(nèi)能大 答案 BDE 四 物體的內(nèi)能1 分子的平均動能 物體內(nèi)分子動能的平均值叫分子平均動能 是分子平均動能的標志 溫度越高 分子平均 動能 溫度 越大 相對位置 2 分子勢能 由分子間的相互作用和 決定的能量叫分子勢能 分子勢能的大小與物體的體積有關(guān) 1 當r r0時 分子勢能隨分子間的距離增大而增大 2 當r r0時 分子勢能隨分子間的距離減小而增大 3 當r r0時 分子勢能最小 3 物體的內(nèi)能 物體內(nèi)所有分子的 和 的總和叫物體的內(nèi)能 動能 分子勢能 基礎(chǔ)檢測 3 多選 下列說法中正確的是 A 當分子間的距離增大時 分子間的引力和斥力都變小B 布朗運動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運動C 氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的D 隨著低溫技術(shù)的發(fā)展 我們可以使溫度逐漸降低 并最終達到絕對零度E 物體的內(nèi)能是組成物體的所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和答案 ACE 考點1 微觀量的估算 重點歸納作為宏觀量的摩爾質(zhì)量Mmol 摩爾體積Vmol 密度 與作為微觀量的分子直徑d 分子質(zhì)量m 每個分子的體積V0 都可通過阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起來 其關(guān)系如下所示 考題題組 考點2 對分子間作用力的理解 重點歸納1 分子間任何時候引力和斥力都是同時存在的 實際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力 2 分子間相互作用的引力與斥力都隨著分子間距離的增大而減小 只是斥力變化得更快一些 如圖12 1 2所示 圖12 1 2 4 分子力是一種短程作用力 當分子間距離的數(shù)量級大于 10 9m時 即分子之間的距離是分子直徑的10倍以上 r 10r0 時 分子間的相互作用力已變得很小 可以忽略不計 可以認 為此時分子間相互作用的引力和斥力都為零 這時物體處于氣 態(tài)并可以當成理想氣體 在標準狀態(tài)下 氣體分子間的相互作 用力可以忽略不計 就是因為這時氣體分子間的距離遠大于分 子直徑的緣故 考題題組 2 多選 2017年汕頭模擬 如圖12 1 3所示是分子間引力 或斥力大小隨分子間距離變化的圖象 由此可知 A ab表示引力圖線B cd表示引力圖線C 當分子間距離r等于兩圖線交點e的橫坐標時 分子力一定為零D 當分子間距離r等于兩圖線交點e的橫坐標時 分子勢能一定最小 圖12 1 3 E 當分子間距離r等于兩圖線交點e的橫坐標時 分子勢能一定為零答案 ACD 3 多選 2016年東北三省三市聯(lián)考 分子力比重力 引力等要復(fù)雜得多 分子勢能跟分子間的距離的關(guān)系也比較復(fù)雜 如圖12 1 4所示為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖象 用r0表示分子引力與分子斥力平衡時的分子間距 設(shè)r 時 Ep 0 則下列說法正確的是 圖12 1 4 A 當r r0時 分子力為零 Ep 0B 當r r0時 分子力為零 Ep為最小C 當r0 r 10r0時 Ep隨著r的增大而增大D 當r0 r 10r0時 Ep隨著r的增大而減小E 當r r0時 Ep隨著r的減小而增大 考點3 對內(nèi)能的理解 重點歸納1 分子平均動能 1 物體內(nèi)所有分子動能的平均值叫分子的平均動能 2 溫度是物體分子平均動能大小的標志 溫度是個統(tǒng)計概念 是針對組成物體的大量分子而言的 對于單個分子或數(shù)量有限的分子 說溫度高低是沒有意義的 3 分子平均動能與物體的機械運動狀態(tài)無關(guān) 2 分子勢能分子勢能與分子之間的距離 宏觀表現(xiàn)為物體的體積 有關(guān) 分子勢能的大小隨分子間距離的變化如圖12 1 5所示 1 當r r0時 分子力為零 分子勢能不為零 而是最小 2 當r r0時 分子力表現(xiàn)為引力 隨著分子間距離的增大 分子需要不斷克服分子力做功 分子勢能增大 3 當r r0時 分子力表現(xiàn)為斥力 隨著分子間距離的減小 分子需要不斷克服分子力做 功 分子勢能增大 圖12 1 5 3 內(nèi)能的決定因素 1 微觀決定因素 分子勢能 分子的平均動能和分子個數(shù) 2 宏觀決定因素 物體的體積 物體的溫度 物體所含物 質(zhì)的多少 即物質(zhì)的量 3 與物態(tài)有關(guān) 考題題組 4 多選 2016年新課標 卷 關(guān)于氣體的內(nèi)能 下列說法 正確的是 A 質(zhì)量和溫度都相同的氣體 內(nèi)能一定相同B 氣體溫度不變 整體運動速度越大 其內(nèi)能越大C 氣體被壓縮時 內(nèi)能可能不變D 一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E 一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中 內(nèi)能一定增加 解析 質(zhì)量和溫度都相同的氣體 雖然分子平均動能相同 但可能是不同的氣體 則其摩爾質(zhì)量不同 即分子個數(shù)不同 所以分子動能不一定相同 A錯誤 宏觀運動和微觀運動沒有 關(guān)系 所以宏觀運動動能大 內(nèi)能不一定大 B錯誤 根據(jù) pVT C可知如果等溫壓縮 則內(nèi)能不變 等壓膨脹 溫度增大 內(nèi)能一定增大 C E正確 理想氣體的分子勢能為零 所以理想氣體的內(nèi)能等于分子動能之和 而分子動能和溫度有關(guān) D正確 答案 CDE 5 多選 對于分子動理論和物體內(nèi)能的理解 下列說法正 確的是 A 溫度高的物體內(nèi)能不一定大 但分子平均動能一定大B 外界對物體做功 物體內(nèi)能一定增加C 溫度越高 布朗運動越顯著D 當分子間的距離增大時 分子間作用力就一直減小E 當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時 分子勢能隨分子間距離的減小而增大答案 ACE 考點4 布朗運動與分子熱運動 兩種運動的比較 考題題組 6 多選 2017年保定期末 我國已開展空氣中PM2 5濃度的監(jiān)測工作 PM2 5是指空氣中直徑等于或小于2 5 m的懸浮顆粒物 其飄浮在空中做無規(guī)則運動 很難自然沉降到地面 吸入后對人體形成危害 礦物燃料燃燒的排放物是形成PM2 5 的主要原因 下列關(guān)于PM2 5的說法中正確的是 A PM2 5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當B PM2 5在空氣中的運動不屬于分子熱運動C PM2 5的運動軌跡只是由大量空氣分子對PM2 5無規(guī)則碰撞的不平衡決定的D 倡導(dǎo)低碳生活 減少煤和石油等燃料的使用 能有效減小PM2 5在空氣中的濃度E PM2 5必然有內(nèi)能答案 BDE 7 多選 根據(jù)分子動理論 下列說法正確的是 A 水和酒精混合后的體積小于原來體積之和 說明分子間存在引力B 在一定條件下 可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素C 一個氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比D 分子勢能隨著分子間距離的增大 可能先減小后增大E 墨水中小炭粒在不停地做無規(guī)則運動 反映液體分子在做無規(guī)則運動 解析 水和酒精混合后的體積小于原來體積之和 說明分子間存在空隙 選項A錯誤 根據(jù)擴散現(xiàn)象的應(yīng)用知 選項B正確 氣體分子間的距離比較大 一個氣體分子的體積遠小于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比 選項C錯誤 如果一開始分子間的距離小于r0 隨著分子間距離的增大 分子的斥力做正功 分子勢能減小 當分子間距大于r0后 分子引力做負功 分子勢能增大 選項D正確 由布朗運動的原理知 選項E正確 答案 BDE