高三高中物理熱學(xué)知識點

1、p2018 屆高三物理第一輪復(fù)習(xí) 選修 3-3 熱學(xué)班級：學(xué)號：姓名選修 3-3熱學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)分子直徑數(shù)量級物質(zhì)是由大量分子組成的阿伏加德羅常數(shù) 油膜法測分子直徑分分子動理論分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動擴(kuò)散現(xiàn)象子動理論布朗運(yùn)動分子間存在相互作用力，分子力的 fr 曲線分子的動能；與物體動能的區(qū)別物體的內(nèi)能 分子的勢能；分子力做功與分子勢能變化的關(guān)系；e r 曲線 物體的內(nèi)能；影響因素；與機(jī)械能的區(qū)別單晶體各向異性（熱、光、電等）固晶體多晶體各向同性（熱、光、電等）有固定的熔、沸點熱力學(xué)體液體非晶體各向同性（熱、光、電等）沒有固定的熔、沸點 浸潤與不浸潤現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象飽和汽與飽和汽壓液晶體積 v 氣體

2、體積與氣體分子體積的關(guān)系氣溫度 t（或 t） 熱力學(xué)溫標(biāo)分子平均動能的標(biāo)志體壓強(qiáng)的微觀解釋壓強(qiáng) p影響壓強(qiáng)的因素 求氣體壓強(qiáng)的方法熱力改變內(nèi)能的物理過程做功 內(nèi)能與其他形式能的相互轉(zhuǎn)化 熱傳遞物體間（物體各部分間）內(nèi)能的轉(zhuǎn)移學(xué)定律能量轉(zhuǎn)化與守恒能源與環(huán)境熱力學(xué)第一定律能量守恒定律熱力學(xué)第二定律（兩種表述）熵熵增加原理 常規(guī)能源煤、石油、天然氣新能源風(fēng)能、水能、太陽能、核能、地?zé)崮?、海洋能?23 11102018 屆高三物理第一輪復(fù)習(xí) 選修 3-3 熱學(xué)班級：學(xué)號：姓名物理選修 3-3 熱學(xué) 考點解讀考點 64 物體是由大量分子組成的 阿伏羅德羅常數(shù) 要求：阿伏加德羅常數(shù)（n 6.0210 m

3、ol ）是聯(lián)系微觀量與宏觀量的橋梁。a設(shè)分子體積 v 、分子直徑 d、分子質(zhì)量 m；宏觀量為物質(zhì)體積 v、摩爾體積 v 、物質(zhì)質(zhì)量 m、摩爾0 1質(zhì)量 、物質(zhì)密度 。（1）分子質(zhì)量：m rvm = =n na a（2）分子體積：v mv 0 n pnaa（對氣體，v0應(yīng)為氣體分子占據(jù)的空間大?。?）分子直徑 1 球體模型na4 dp( ) 3 = v 3 2d =36vpna=36v0p（固體、液體一般用此模型 2 立方體模型d = 3 v0（氣體一般用此模型）（對氣體，d 應(yīng)理解為相鄰分子間的平均距離）（4）分子的數(shù)量：n =mmn =arv m v n = n = nm a r v a

4、v1 1a固體、液體分子可估算分子質(zhì)量、大小(認(rèn)為分子一個挨一個緊密排列)；氣體分子不可估算大小，只能估算氣體分子所占空間、分子質(zhì)量?？键c 65 用油膜法估測分子的大?。▽嶒?、探究）要求：在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，有下列操作步驟，請補(bǔ)充實驗步驟c 的內(nèi)容及實驗步驟 e 中的計算式：a用滴管將濃度為 0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，記下滴入 1ml 的油酸酒精溶液的滴數(shù) n； b將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為 0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù) n；c _d 將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放

5、在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長 1cm 的正方形為單位，計算出輪廓內(nèi)正 方形的個數(shù) m（超過半格算一格，小于半格不算）e 用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑 d = _ cm考點 66 分子熱運(yùn)動 布朗運(yùn)動 要求：1）擴(kuò)散現(xiàn)象：不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對方（分子熱運(yùn)動）。溫度越高，擴(kuò)散越快。擴(kuò)散現(xiàn)象說明：組成物體的分子總是不停地做無規(guī)則運(yùn)動，溫度越高分子運(yùn)動越劇烈；分子間有間隙 2）布朗運(yùn)動：懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動，不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動！布朗運(yùn)動發(fā)生的原因是受到包圍微粒的液體分子無規(guī)則運(yùn)動地撞擊的不平衡性造成的因而布朗運(yùn)動說 明了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動（1）布朗運(yùn)動不是固

6、體微粒中分子的無規(guī)則運(yùn)動（2）布朗運(yùn)動不是液體分子的運(yùn)動（3）課本中所示 的布朗運(yùn)動路線，不是固體微粒運(yùn)動的軌跡（4）微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動越明顯3）擴(kuò)散現(xiàn)象是分子運(yùn)動的直接證明；布朗運(yùn)動間接證明了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動考點 67 分子間的作用力要求：1）分子間引力和斥力一定同時存在，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力變化快。2）實際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力。隨分子間距離的增大，分子力先變小后變大再變小。（注意：這是指 r 從小于 r 開始到增大到無窮大）。03）分子力的表現(xiàn)及變化，對于曲線注意兩個距離，即 r （10 m）與 10r 。當(dāng)分子間距

7、離為 r （約為0 0 022018 屆高三物理第一輪復(fù)習(xí) 選修 3-3 熱學(xué)班級：學(xué)號：姓名1010m ）時，分子力為零，分子勢能最小；當(dāng)分子間距離 rr 時，分子力表現(xiàn)為引力。當(dāng)分子間距離0由 r 增大時，分子力先增大后減??；當(dāng)分子間距離 rr 時，分子力表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離由 r 減 0 0 0小時，分子力不斷增大考點 68 溫度和內(nèi)能要求：溫度和溫標(biāo)：1）溫度：反映物體冷熱程度的物 小的標(biāo)志。任何同溫度的物體，其分子平均動 2）熱力學(xué)溫度(t)與攝氏溫度(t)的關(guān)系為：t 說明：兩種溫度數(shù)值不同，但改變 1 k 和 1 但不可能達(dá)到。 這兩種溫度每一單位大小相 混合物的溫度規(guī)定為

8、0，熱力學(xué)溫度把 1 大氣 為 0k）。.內(nèi)能：1）內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動的 改變內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞，它們是等2）決定分子勢能的因素：宏觀）分勢能跟物體 3）固體、液體的內(nèi)能與物體所含物質(zhì)的多少（分 勢能）都有關(guān)氣體：一般情況下，氣體分子間距離較大， 用力）4）一個具有機(jī)械能的物體，同時也具有內(nèi)能；理量（是一個宏觀統(tǒng)計概念），是物體分子平均動能大 能相同。t+273.15（k ）的溫度差相同。k 是低溫的極限，只能無限接近， 同，只是計算的起點不同。攝氏溫度把 1 大氣壓下冰水 壓下冰水混合物的溫度規(guī)定為 273k（即把273規(guī)定動能和分子勢能的總和，是狀態(tài)量效的三者的關(guān)系可由熱

9、力學(xué)第一定律得到 u w+q 的體積有關(guān)。微觀）子勢能跟分子間距離 r 有關(guān)。 子數(shù)）、物體的溫度（平均動能）和物體的體積（分子不考慮氣體分子勢能的變化（即不考慮分子間的相互作 一個具有內(nèi)能的物體不一定具有機(jī)械能。5）理想氣體的內(nèi)能：理想氣體是一種理想化模 型，理想氣體分子間距很大，不存在分子勢能，所以理 想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。溫度越高， 內(nèi)能越大。（1）理想氣體與外界做功與否，看體積，體積 增大，對外做了功（外界是真空則氣體對外不做功），體積減小，則外界對氣體做了功。 （2）理想 氣體內(nèi)能變化情況看溫度。 （3）理想氣體吸不吸熱，則由做功情況和內(nèi)能變化情況力學(xué)第一定律判斷）6）關(guān)于分子平

10、均動能和分子勢能理解時要注意（1） 溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志，溫度相同時任何物體的分 0 子平均動能相等，但平均速率一般不等（分子質(zhì)量不同）（2） 分子力做正功分子勢能減少，分子力做負(fù)功分子勢能增加。（3） 分子勢能為零一共有兩處，一處在無窮遠(yuǎn)處，另一處小于 r0分子力為零時分子勢能最小，而不是零。（4）理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零，只有分子動能。考點 69 晶體和非晶體 晶體的微觀結(jié)構(gòu)要求：ep共同判斷。（即從熱xr0晶體有確定熔點熔解和凝固時放出的 熱量相等多晶體如金屬1、無確定幾何形狀 2、各向同性1、有確定幾何形狀固體單晶體2、制作晶體管、集成電路 3、各向異性非晶體1、

11、無確定幾何形狀 2、無確定熔點3、各向同性非晶體液化過程中溫度會不斷改變，而不同溫度下物質(zhì) 由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時吸收的熱量是不同的，所以非晶體沒 有確定的熔化熱32018 屆高三物理第一輪復(fù)習(xí) 選修 3-3 熱學(xué)班級：學(xué)號：姓名考點 70 液體的表面張力現(xiàn)象 要求：）表面張力：表面層分子比較稀疏，rr 在液體內(nèi)部分子間的距離在 r 左右，分子力幾乎為零。液體的0 0表面層由于與空氣接觸，所以表面層里分子的分布比較稀疏、分子間呈引力作用，在這個力作用下，液體 表面有收縮到最小的趨勢，這個力就是表面張力。2） 浸潤和不浸潤現(xiàn)象：3） 毛細(xì)現(xiàn)象：浸潤液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)

12、象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象。考點 71 液晶要求：1） 液晶具有流動性、光學(xué)性質(zhì)各向異性2） 不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)，通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)。天然存 在的液晶不多，多數(shù)液晶為人工合成3） 向液晶參入少量多色性染料，染料分子會和液晶分子結(jié)合而定向排列，從而表現(xiàn)出光學(xué)各向異性。當(dāng) 液晶中電場強(qiáng)度不同時，它對不同顏色的光的吸收強(qiáng)度也不一樣，這樣就能顯示各種顏色4） 在多種人體結(jié)構(gòu)中都發(fā)現(xiàn)了液晶結(jié)構(gòu)考點 72 氣體實驗定律 理想氣體 要求：1）探究一定質(zhì)量理想氣體壓強(qiáng) p、體積 v、溫度 t 之間關(guān)系，采用的是控制變量法41 1 = 2 2 =恒定t t t2018 屆高三物理

13、第一輪復(fù)習(xí) 選修 3-3 熱學(xué)班級：學(xué)號：姓名pt1t2pv1v2vp1p2ov ot ott t1 2v v1 2p p1 22）三種變化：玻意耳定律：pvc查理定律： p / tc蓋呂薩克定律：v/ tc提示：等溫變化中的圖線為雙曲線的一支，等容（壓）變化中的圖線均為過原點的直線（之所以原點附 近為虛線，表示溫度太低了，規(guī)律不再滿足）；圖中雙線表示同一氣體不同狀態(tài)下的圖線，虛線表示判 斷狀態(tài)關(guān)系的兩種方法；對等容（壓）變化，如果橫軸物理量是攝氏溫度 t，則交點坐標(biāo)為273.15 3）理想氣體狀態(tài)方程：理想氣體，由于不考慮分子間相互作用力，理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定 ，與氣體的體p

14、 v p v pv積無關(guān)。對一定質(zhì)量的理想氣體，有 （或 ）1 24）氣體壓強(qiáng)微觀解釋：由大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生的，與溫度和體積有關(guān)。（）氣體分子的平均動能，從宏觀上看由氣體的溫度決定52018 屆高三物理第一輪復(fù)習(xí) 選修 3-3 熱學(xué)班級：學(xué)號：姓名（）單位體積內(nèi)的分子數(shù)(分子密集程度)，從宏觀上看由氣體的體積決定 考點 73 飽和汽和飽和汽壓 要求：說明：相對濕度的計算不做要求）汽化蒸發(fā) 只在液體表面進(jìn)行并且 在任何溫度下都能發(fā)生 的汽化現(xiàn)象 沸騰 在液體表面和內(nèi)部同時 發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象沸騰只在一定溫度下才會發(fā)生，液體沸騰時的溫度叫做沸點，沸點與溫度有關(guān)，大氣壓增大時沸點升高

15、）飽和汽與飽和汽壓在密閉容器中的液面上同時進(jìn)行著兩種相反的過程：一方面分子從液面飛出來；另一方面由于液面上 的汽分子不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動，有的汽分子撞到液面上又會回到液體中去。隨著液體的不斷蒸發(fā)，液 面上汽的密度不斷增大，回到液體中的分子數(shù)也逐漸增多。最后，當(dāng)汽的密度增大到一定程度時，就會達(dá) 到這樣的狀態(tài)：在單位時間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù)，這時汽的密度不再增大， 液體也不再減少，液體和汽之間達(dá)到了平衡狀態(tài)，這種平衡叫做動態(tài)平衡。我們把跟液體處于動態(tài)平衡的 汽叫做飽和汽，把沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的汽叫做未飽和汽。在一定溫度下，飽和汽的壓強(qiáng)一定，叫做飽和汽 壓。未飽和汽的壓強(qiáng)小于

16、飽和汽壓。飽和汽壓：（1）飽和汽壓只是指空氣中這種液體蒸汽的分氣壓，與其他氣體的壓強(qiáng)無關(guān)。（2）飽和汽 壓與溫度和物質(zhì)種類有關(guān)。在同一溫度下，不同液體的飽和氣壓一般不同，揮發(fā)性大的液體飽和氣壓大； 同一種液體的飽和氣壓隨溫度的升高而迅速增大。（3）將不飽和汽變?yōu)轱柡推姆椒ǎ航档蜏囟葴p小 液面上方的體積等待（最終此種液體的蒸氣必然處于飽和狀態(tài)）3）空氣的濕度（1）空氣的絕對濕度：用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)來表示的濕度叫做空氣的絕對濕度。（2）空氣的相對濕度：相對濕度 =水蒸氣的實際汽壓 同溫度下水的飽和汽壓相對濕度更能夠描述空氣的潮濕程度，影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受。4 ）汽化熱：

17、液體汽化時體積會增大很多，分子吸收的能量不只是用于掙脫其他分子的束縛，還用于體 積膨脹時克服外界氣壓做功，所以汽化熱還與外界氣體的壓強(qiáng)有關(guān)?？键c 74 做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 要求：1） 絕熱過程：系統(tǒng)只通過做功而與外界交換能量，它不從外界吸熱，也不向外界放熱2） 熱傳遞：熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射3） 熱量和內(nèi)能：不能說物體具有多少熱量，只能說物體吸收或放出了多少熱量，熱量是過程量，對應(yīng) 一個過程。離開了熱傳遞，無法談熱量。不能說“物體溫度越高，所含熱量越多”。改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化；熱傳遞是不同物 體（或同一物體的不同部分）之間內(nèi)能

18、的轉(zhuǎn)移，它們改變內(nèi)能的效果是相同的?？键c 75 熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律 要求：i1）熱力學(xué)第一定律：（1）內(nèi)容：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。（2）數(shù)學(xué)表達(dá)式為： uw+q （3）符號法則：絕熱：q0；等溫： u0，如果是氣體向真空擴(kuò)散，w0取正值“+” 取負(fù)值“”做功 w 外界對系統(tǒng)做功 系統(tǒng)對外界做功熱量 q 系統(tǒng)從外界吸收熱量 系統(tǒng)向外界放出熱量內(nèi)能的改變 u 系統(tǒng)的內(nèi)能增加 系統(tǒng)的內(nèi)能減少2）能量守恒定律：（1） 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體 轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。這就是能量守恒定律。（2） 第一類永動機(jī)：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，人們把這種不消耗能量的永動機(jī)62018 屆高三物理第一輪復(fù)習(xí) 選修 3-3 熱學(xué)班級：學(xué)號：姓名叫第一類永動機(jī)。 根據(jù)能量守恒定律，任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不 能無中生有地制造能量，因此第一類永動機(jī)是不可