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1、專題九 熱學（選考）一、分子動理論一、分子動理論 本知識點所涉及內容較多，重點應放在涉及阿伏伽德羅常數的宏觀量與微觀量之間的轉化、布朗運動、分子力、內能等知識點上例1 (2010江蘇卷)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質 量 為 0 . 0 2 9 k g / m o l ， 阿 伏 伽 德 羅 常 數NA=6.021023mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(結果保留一位有效數字) 【解析】本題考查了涉及阿伏伽德羅常數的宏觀量與微觀量之間的轉化，明確其轉化的關系為解題的要點解：
2、解：設空氣的摩爾質量為M，在海底和岸上的密度分別為 海 和 岸，一次吸入空氣的體積為V，則有 ，代入數據得 31022(個)-AVnNM 海岸n 【方法技巧小結】 涉及阿伏伽德羅常數的問題常作為物理與化學的結合點命題，一些化學常識也可能作為考查對象，如常用物質的摩爾質量、標況下氣體的摩爾體積等注意對于氣體而言，由于分子間空隙比較大，其分子的體積不再等于摩爾體積與阿伏伽德羅常數的比值 【變式訓練1】 (2010福建卷)1859年麥克斯韋從理論上推導出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律若以橫坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各速率區(qū)間的分子數占總分子數的百分比下面四幅圖中能
3、正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是（ ）(填選項前的字母) 【解析】本題考查知識的記憶，圖象突出中間多兩邊少的特點，答案選D.二、氣體的實驗定律 本知識點可能涉及相應的計算，為熱學的重點內容此類問題的關鍵是恰當地選取研究對象，搞清氣體的初末狀態(tài)的三個參量，從而求得未知量若在狀態(tài)變化過程中，氣體的質量發(fā)生變化，也可以通過巧妙地選擇合適的研究對象，使這類問題轉化為定質量問題三個實驗定律可以用理想氣體的狀態(tài)方程概括例例2：(2010上海卷)如圖91，上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，截面積為 一定質量的氣體被質量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內，其壓強為 _ _ _ _ _ _ P a ( 大
4、 氣 壓 強 取 P a ， g 取10m/ )若從初溫27開始加熱氣體，使活塞離氣缸底部的高度由0.50m 緩慢變?yōu)?.51m，則此時氣體的溫度為_. 51.01 10325 10 m2s 【解析】氣缸內部氣體的壓強與外界的大氣壓強和活塞對氣體的壓強之和相等，所以： 氣缸內氣體發(fā)生等壓變化，所以 代 入數據可得： = 306K， 即： =33051.05 10 Pamgpps1212VVTT2t2T 常溫常壓下的氣體可以認為是理想氣體，求解時要特別注意溫度的單位，不能用攝氏溫度直接參與計算解題時應牢牢把握研究對象的選擇及氣體的始末狀態(tài)參量的確定，應養(yǎng)成將已知條件一一列出的良好習慣同時注重對狀
5、態(tài)及物理過程的分析 圖9-2是一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象已知氣體在狀態(tài)A時的壓強 是(1)說出A到B過程中壓強變化的情形，并根據圖象提供的信息，計算圖中 的值(2)請在圖9-3坐標系中，作出由狀態(tài)A經過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的P-T圖象,并在圖線相應位置上標出字母A、B、C.51.0510 PaAT【變式訓練2】ABBV TV【解析】(1)由圖9-2可以看出，A與B的連線的延長線過原點O，所以從A到B是一個等壓變化，即pA=pB ，根據蓋-呂薩克定律可得VA/TA=VB/TB ，所以TA= 0.4300020.60KK (2)由圖9-2可以看出，從B到C是一個等容變化
6、，根據查理定律得 ，所以有 /BBCCpTpT55400 1.5 10Pa302.0 10 Pa0CBCBT ppT圖9-3則可畫出由狀態(tài)A經B到C 的p-T圖象如圖所示三、熱力學定律和能量守恒 熱力學三定律中第一定律屬?？純热?，且常與氣體的性質結合進行考查，屬熱學中能力要求稍高些的題目對于這種綜合應用，應緊抓住兩點：1一定質量理想氣體的內能由溫度決定，溫度的高低代表著內能的大小2氣體做功情況由氣體的體積變化來判斷，一般體積增大時氣體對外做功，減小時外界對氣體做功(注意例外：氣體在真空中膨脹不做功) 例3(2010全國卷)(多選)如圖94，一絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分已知a內有一定量的
7、稀薄氣體，b內為真空抽開隔板K后，a內氣體進入b，最終達到平衡狀態(tài)在此過程中( ) A氣體對外界做功，內能減少 B氣體不做功，內能不變 C氣體壓強變小，溫度降低 D氣體壓強變小，溫度不變 【解析】絕熱容器內的稀薄氣體與外界沒有熱傳遞，Q=0.稀薄氣體向真空擴散沒有做功，W=0.根據熱力學第一定律稀薄氣體的內能不變，則溫度不變稀薄氣體擴散體積增大，壓強必然減小BD正確 一般應用熱力學第一定律時，應弄清所研究的熱力學系統變化過程中溫度、體積的變化，得出相應內能變化與做功情況，再依照符號法則代入數據對結果的正負也同樣依照規(guī)則來解釋其意義但要注意的是體積變化并不一定意味著氣體就做功，如本題中由于氣體是
8、在真空中擴散，雖然體積在增大，但氣體并不對外做功 如圖95所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A開始變化到狀態(tài)B，再從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C.已知狀態(tài)A的溫度為480K.則氣體在狀態(tài)C時的溫度為160K；物體從狀態(tài)A變化到B的過程中要（ _）. (填“吸熱”或“放熱”)吸熱【變式訓練3】【解析】 從圖中可知狀態(tài)A與狀態(tài)C體積相同，雖然整個過程并非等容變化，但仍可根據初末狀態(tài)的情況直接利用查理定律求解C狀態(tài)時的溫度要分析氣體從A到B過程的熱傳遞情況，則必須知道初末狀態(tài)內能的變化和做功的情況，從圖象可知A、B狀態(tài)的p與V的乘積相同，說明A與B狀態(tài)的溫度相同，即內能相同，同時體積變大又說明氣體對外做功，則由熱力學第一定律可知，這一過程要吸收熱量.
福建省高考物理二輪專題總復習 專題9 熱學(選考)課件
