上海高中物理會考復(fù)習(xí)——內(nèi)能、氣體定律

1、內(nèi)能和氣體性質(zhì)一、分子動理論1、物質(zhì)是由大量分子組成的實驗：（單分子）油膜法測分子的直徑原理：假設(shè)形成單分子油膜, ,并將分子近似看成球形；且分子一個緊挨著一個地排列。VdS油滴的體積油滴的體積形成單分子油膜的面積形成單分子油膜的面積分子直徑的數(shù)量級為分子直徑的數(shù)量級為10-10m;分子質(zhì)量的數(shù)量級分子質(zhì)量的數(shù)量級10-2610-27kg。聯(lián)系微觀和宏觀物理量的橋梁阿伏加德羅常數(shù) NA=6.021023mol-1一個分子的質(zhì)量：一個分子的質(zhì)量：ANMm2、分子永不停息地做無規(guī)則的運動實驗： （1）擴散現(xiàn)象 不同物質(zhì)相互接觸彼此進入對方的現(xiàn)象。（2）布朗運動 液體中懸浮顆粒的無規(guī)則運動。意義：懸

2、浮微粒受到液體分子來自各個方向撞擊力不平 衡，而做無規(guī)則的運動，是液體分子無規(guī)運動的反映。溫度越高，擴散越快，布朗運動越劇烈。溫度越高，擴散越快，布朗運動越劇烈。（3）分子速率分布的統(tǒng)計規(guī)律 大多數(shù)分子，其速率都在某個數(shù)值附近，離開這個數(shù)值越遠，分子數(shù)越少。伽耳頓板實驗伽耳頓板實驗3、分子間存在相互作用的引力和斥力分子力 ：分子間同時存在相互作用的引力和斥力，它們的合力叫做分子力。 分子間的作用力與距離的關(guān)系實驗表現(xiàn)：實驗表現(xiàn)： 物體被拉斷很費力，但也不能無限度地被壓縮。物體被拉斷很費力，但也不能無限度地被壓縮。0合力合力斥力斥力引力引力Fr0r課堂練習(xí)1、估算一個水分子的體積大約為多少？2、

3、相同質(zhì)量的0的水和冰，哪一個內(nèi)能大？四、能量守恒定律 能量既不會產(chǎn)生，也不會消失 ，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體三、物體的內(nèi)能1、物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和。叫做物體的內(nèi)能。溫度是分子平均動能的標(biāo)志；分子勢能與物體的狀態(tài)和體積有關(guān)。2、改變內(nèi)能的兩種方式（1）做功能量的轉(zhuǎn)換（2）熱傳遞能量的轉(zhuǎn)移EQW二、氣體的三個實驗定律1、三個狀態(tài)參量（1）體積V（2）溫度T 采用熱力學(xué)溫標(biāo) 國際單位：開（爾文）K T=t+273 T= t（3）壓強p 類比實驗?zāi)M氣體壓強的產(chǎn)生 氣體壓強是由于大量分子無規(guī)則運動，對容器壁頻氣體壓強是由于大量分子無規(guī)則運動，對容器壁頻繁

4、撞擊而產(chǎn)生的持續(xù)的壓力，單位面積上所受的壓力繁撞擊而產(chǎn)生的持續(xù)的壓力，單位面積上所受的壓力為壓強。為壓強。氣體壓強的計算方法方法一：根據(jù)力的平衡求解 大氣壓強為大氣壓強為p0Mm0mS方法二：根據(jù)連通器的原理，同種不間斷的液體在同一水平面上的壓強處處相等。例：下面所示各圖中，管中液體均是水銀，裝置均靜止，液面差為h、h1、h2（cm），水銀密度為（kg/m3）大氣壓強為p0（Pa），寫出各圖中被封閉的氣體壓強P的表達式。2、實驗定律（1）玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，壓強與體積成反比。公式：1221pVpV1 122pVp V或p-V圖像：等溫線圖像：等溫線 一定質(zhì)量的氣

5、體，溫度越高，等溫線離一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，等溫線離開坐標(biāo)軸越遠。開坐標(biāo)軸越遠。10Vp23假設(shè)法：分析管內(nèi)外液面高度差的變化4、如圖，豎直插入水銀槽中的玻璃管，上端封閉，下端開口，管內(nèi)封閉著一段空氣柱，管內(nèi)外水銀面高度差為h，如大氣壓強不變，當(dāng)將玻璃管緩緩地向下壓些，若管內(nèi)氣體溫度保持不變，則管內(nèi)外水銀面的高度差將變小，管內(nèi)空氣柱的長度將變?。ㄌ睢安蛔儭薄?“變大”或“變小”）。h 兩個容器A、B用截面均勻的水平玻璃管相通，如圖829所示，A、B中所裝氣體溫度分別為100C和200C，水銀柱在管中央平衡，如果兩邊溫度都升高100C，則水銀將（ B ） A、向左移動 B、向右移動 C、不動

6、 D、無法確定（2）查理定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時，壓強p與熱力學(xué)溫度成正比。公式：1212ppTT常量pT或或p-T圖像：等容線圖像：等容線 pt/V1V20 273V1V2T/Kp0 一定質(zhì)量的氣體，等容線的斜率與體積成反比。一定質(zhì)量的氣體，等容線的斜率與體積成反比。（3）蓋呂薩克定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變時體積與熱力學(xué)溫度成正比。公式：1212VVTTVT常量或或V-T圖像：等壓線圖像：等壓線 Vt/p1p20273p1p2T/KV0一定質(zhì)量的氣體，等壓線的斜率與壓強成反比。一定質(zhì)量的氣體，等壓線的斜率與壓強成反比。定性分析（假設(shè)法）討論液柱移動方向5、兩端封閉的粗

7、細的細玻璃管內(nèi)一段水銀柱，將管內(nèi)空氣分隔成A、B兩部分，當(dāng)豎直放置時，A端空氣柱的長度大于B端空氣柱的長度，如圖所示，現(xiàn)將其完全插到溫度大于室溫的熱水中去，仍使其處于豎直狀態(tài)，則水銀柱將 （ A ） （A）向B端移動; （B）向A端移動; （C）不移動; （D）以上三種情況都有可能.AB圖像問題1、化曲線為直線的方法2、圖中、圖中A、B兩點代表一定質(zhì)量的氣體的兩個狀兩點代表一定質(zhì)量的氣體的兩個狀態(tài)，若態(tài)，若TA=TB，沿圖線從，沿圖線從A到到B的變化過程中，的變化過程中，氣體的溫度如何變化？氣體的溫度如何變化？ 如圖所示，一根粗細均勻、內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置，玻璃管上端有一抽氣孔，管內(nèi)下部被

8、活塞封住一定質(zhì)量的理想氣體，氣體溫度為T1?，F(xiàn)將活塞上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強達到p0時，活塞下方氣體的體積為V1，此時活塞上方玻璃管的容積為2.6 V1，活塞因重力而產(chǎn)生的壓強為0.5p0。繼續(xù)將活塞上方抽成真空后密封，整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變，然后將密封的氣體緩慢加熱。求：（1）活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度T2；（2）當(dāng)氣體溫度達到1.8T1時的壓強p。解析：（1）從活塞上方的壓強達到p0到活塞上方抽成真空的過程為等溫過程：1.5p0V10.5p0V2（2分），V23V1，緩慢加熱，當(dāng)活塞剛碰到玻璃管頂部時為等壓過程：T21.2 T1（2）繼續(xù)加熱到1.8T1時為等容過程：p0.75p0 如圖所示，有一圓柱形汽缸，上部有一