2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題十二 熱學(xué) 第2講 氣體、液體和固體課件.ppt

第2講 氣體 液體和固體 一 氣體的性質(zhì) 1 氣體的狀態(tài)參量 冷熱 平均動能 1 溫度 在宏觀上表示物體的 程度 在微觀上是分子 的標(biāo)志 兩種溫標(biāo) 攝氏溫標(biāo)t 單位 在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下 水的冰點(diǎn)作為0 沸點(diǎn)作為100 273 15 熱力學(xué)溫標(biāo)T 單位K 把 作為0K 絕對零度 0K 是低溫的極限 只能接近不能達(dá)到 2 體積 氣體總是充滿它所在的容器 所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的 器壁而 3 壓強(qiáng) 氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子產(chǎn)生的 容積 頻繁碰撞 2 氣體的分子動理論 1 氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn) 氣體分子除了相互碰撞或碰撞器壁外 還有 的作用 分子力 雜亂無章 每個氣體分子的運(yùn)動是 的 但對大量分子的 整體來說 分子的運(yùn)動是 的 有規(guī)律 2 氣體壓強(qiáng)的微觀意義 氣體的壓強(qiáng)是大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的 壓強(qiáng)的大小跟兩個因素有關(guān) 氣體分子的 氣體分子的 平均動能 密集程度 反比 pV 正比 正比 4 氣體狀態(tài)變化的圖象 5 理想氣體的狀態(tài)方程 1 理想氣體 從宏觀上來說 理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體 實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大 溫度不太低的條件下 可視為理想氣體 從微觀上來說 理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力 分子本身沒有體積 即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間 2 理想氣體的狀態(tài)方程 一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程 C 恒量 基礎(chǔ)檢測 1 多選 對于一定量的稀薄氣體 下列說法正確的是 A 壓強(qiáng)變大時(shí) 分子熱運(yùn)動必然變得劇烈B 保持壓強(qiáng)不變時(shí) 分子熱運(yùn)動可能變得劇烈C 壓強(qiáng)變大時(shí) 分子間的平均距離必然變小D 壓強(qiáng)變大時(shí) 分子間的平均距離可能變大E 壓強(qiáng)變小時(shí) 分子間的平均距離可能變小答案 BDE 二 固體和液體 飽和蒸汽 1 晶體和非晶體 不規(guī)則 異 同 續(xù)表 晶體 晶體 非晶體 晶體 非晶體 2 液體 液晶 1 液體的表面張力液體表面各部分間相互 的力叫表面張力 表面張力使液體 液體表面有收縮到 的趨勢 表面張力的方向和液面 其大小除了跟邊界線的長度有關(guān)外 還跟液體的種類 溫度有關(guān) 吸引 自動收縮 最小 相切 2 液晶的特性 液晶分子既保持排列有序而顯示各向 性 又可以自由移動位置 保持了液體的 液晶分子的位置無序使它像 排列有序使它像晶體 液晶分子的排列從某個方向看比較整齊 從另一個方向看則是雜亂無章的 液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下發(fā)生改變 異 流動性 液體 3 飽和蒸汽與飽和汽壓 相對濕度 1 飽和蒸汽 在密閉容器中的液體 不斷地蒸發(fā) 液面上的蒸汽也不斷地凝結(jié) 當(dāng)兩個同時(shí)存在的過程達(dá)到動態(tài)平衡時(shí) 宏觀的蒸發(fā)停止 這種與液體處于 的蒸汽稱為飽 和蒸汽 動態(tài)平衡 增大 壓強(qiáng) 2 飽和汽壓 飽和蒸汽所具有的壓強(qiáng) 叫做這種液體的飽和汽壓 飽和汽壓隨溫度的升高而 3 相對濕度 某溫度時(shí)水蒸氣的 與同一溫度下水的飽和汽壓的百分比 稱為該溫度下空氣的相對濕度 水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng) p 相對濕度 B 同溫下水的飽和汽壓 ps 100 基礎(chǔ)檢測 2 多選 下列說法正確的是 A 將一塊晶體敲碎后 得到的小顆粒是非晶體B 固體可以分為晶體和非晶體兩類 有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C 由同種元素構(gòu)成的固體 可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D 在合適的條件下 某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w 某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE 在熔化過程中 晶體要吸收熱量 但溫度保持不變 內(nèi)能也保持不變答案 BCD 考點(diǎn)1 氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用 重點(diǎn)歸納1 利用氣體實(shí)驗(yàn)定律及氣態(tài)方程解決問題的基本思路 考題題組 1 2016年新課標(biāo) 卷 一 U 形玻璃管豎直放置 左端開口 右端封閉 左端上部有一光滑的輕活塞 初始時(shí) 管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖12 2 1所示 用力向下緩慢推活塞 直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等為止 求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動的距離 已知玻璃管的橫截面積處處相同 在活塞向下移動的過程中 沒有發(fā)生氣體泄漏 大氣壓強(qiáng)p0 75 0cmHg 環(huán)境溫度不變 圖12 2 1 1 在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間 缸內(nèi)封閉氣體的 溫度 2 缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí) 缸內(nèi)封閉氣 體的壓強(qiáng) 圖12 2 2 4 2016年新課標(biāo) 卷 一氧氣瓶的容積為0 08m3 開始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個大氣壓 某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個大氣壓的氧氣0 36m3 當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個大氣壓時(shí) 需重新充氣 若氧氣的溫度保持不變 求這瓶氧氣重新充氣前可供該實(shí)驗(yàn)室使用多少天 解 設(shè)氧氣開始時(shí)的壓強(qiáng)為p1 體積為V1 壓強(qiáng)變?yōu)閜2 2個大氣壓 時(shí) 體積為V2 根據(jù)玻意耳定律得 p1V1 p2V2 重新充氣前 用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為 V3 V2 V1 考點(diǎn)2 固體和液體的性質(zhì) 1 晶體和非晶體 1 單晶體具有各向異性 但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性 2 只要是具有各向異性的物體必定是晶體 且是單晶體 3 只要是具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體 反之 必是非晶體 4 晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 2 液體表面張力 1 形成原因 表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的 距離大 分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力 2 表面特性 表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張 力 使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜 3 表面張力的方向 和液面相切 垂直于液面上的各條分 界線 4 表面張力的效果 表面張力使液體表面具有收縮趨勢 使液體表面積趨于最小 而在體積相同的條件下 球形的表面積最小 考題題組 5 多選 2017年貴州安順模擬 以下說法中正確的是 A 金剛石 食鹽都有確定的熔點(diǎn)B 飽和汽的壓強(qiáng)與溫度無關(guān)C 一些小昆蟲可以停在水面上是由于液體表面張力的作用D 多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性E 當(dāng)人們感覺空氣干燥時(shí) 空氣的相對濕度一定較小答案 ACE 6 多選 2017年廣西柳州鐵路第一中學(xué)檢測 下列說法正 確的是 A 懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動反映了花粉分子的熱運(yùn)動B 空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C 彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)D 高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低 這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E 干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度 這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果 解析 布朗運(yùn)動是指水中的花粉在液體分子無規(guī)則運(yùn)動的撞擊下發(fā)生無規(guī)則運(yùn)動 它間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動 A錯誤 在液體表面張力的作用下 水滴呈球形 B正確 液晶像液體一樣具有流動性 而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性 彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn) C正確 水的沸點(diǎn)和氣壓有關(guān) 高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低 是因?yàn)楦咴貐^(qū)大氣壓較低 D錯誤 濕泡下端包有濕紗布 濕紗布上的水分要蒸發(fā) 蒸發(fā)是一種汽化現(xiàn)象 汽化要吸熱 所以溫度計(jì)的示數(shù)較低 E正確 答案 BCE 易錯點(diǎn) 氣體狀態(tài)變化圖象 例題 多選 2016年新課標(biāo) 卷 一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始 經(jīng)歷等溫或等壓過程ab bc cd da回到原狀態(tài) 其p T圖象如圖12 2 3所示 其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O 下列判斷正確的是 圖12 2 3 A 氣體在a c兩狀態(tài)的體積相等 B 氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能 C 在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做 的功 D 在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做 的功 E 在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對 外界做的功 觸類旁通 2016年江蘇卷 如圖12 2 4甲所示 在斯特林循環(huán)的p V圖象中 一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B C和D后再回到狀態(tài)A 整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成 B C的過程中 單位體積中的氣體分子數(shù)目 填 增大 減小 或 不變 狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動速率的統(tǒng)計(jì)分布圖象如圖乙所示 則狀態(tài)A對應(yīng)的是 填 或 甲 乙 圖12 2 4 解析 由題圖甲知B C的過程中氣體的體積不變 所以密度不變 即單位體積中的氣體分子數(shù)目不變 因當(dāng)溫度升高 分子熱運(yùn)動加劇 速率較大的分子所占百分比增高 分布曲線的峰值向速率大的方向移動即向高速區(qū)擴(kuò)展 峰值變低 曲線變寬 變平坦 由題中圖知狀態(tài)A的溫度較低 所以對應(yīng)的是 答案 不變