高考物理总复习资料热学
高三物理热学知识点总结归纳
高三物理热学知识点总结归纳热学是物理学中的一个重要分支,研究物体的热力学性质和热传导等问题。
在高三物理学习中,热学是一个重要的知识点,掌握热学的基本概念和理论是学好物理的关键。
本文将对高三物理热学知识点进行总结归纳,帮助同学们更好地理解相关知识。
一、热传导热传导是物体内部或不同物体之间热量的传递过程。
热的传导方式有三种:导热、对流和辐射。
1. 导热:指的是物体内部分子间的热传递。
导热可以通过材料的导热性能来衡量,导热性能好的材料对热传递效果好,如金属等。
2. 对流:指的是流体内部或不同流体之间的热传递。
对流的热传递受流速、温度差、流体性质等因素的影响。
3. 辐射:指的是以电磁波的形式传递热量。
辐射的热传递与物体的表面特性有关,如表面的颜色、光亮度等。
二、热力学基本概念热力学是研究热和功的相互转化关系的学科。
下面介绍几个热力学中常用的基本概念。
1. 热平衡:指的是物体与周围环境之间没有温度差的状态。
在热平衡状态下,热量不会自发地从一个物体传递到另一个物体。
2. 温度:是表示物体热平衡状态下的热能大小的物理量。
常用的温度单位有摄氏度、华氏度和开尔文。
3. 热量:是物体间传递热能的物理量。
热量的传递通常是从高温物体向低温物体传递。
4. 内能:是物体分子热运动的总能量。
内能的变化可以通过热量和对外界做功来改变。
三、热容和比热容热容是物体吸收或放出一定量的热量时,温度改变的比例关系。
比热容是单位质量物体吸收或放出一定量的热量时,温度改变的比例关系。
四、热膨胀热膨胀是物体在受热时发生的尺寸变化。
常见的热膨胀有线膨胀、面膨胀和体膨胀。
热膨胀可以通过线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数来衡量。
五、热机热机是将热能转化为机械能的装置。
其中最为重要的是热机效率和卡诺循环。
1. 热机效率:热机效率是指热机输出功与吸收热量之比。
热机效率一般小于1,高效率的热机效率接近于1。
2. 卡诺循环:卡诺循环是一种理想的热机循环。
卡诺循环工作在高温热源和低温热源之间,具有最高热机效率。
物理高考热学知识点总结
物理高考热学知识点总结热学是物理学中的一个重要分支,研究热量与能量之间的转化关系以及物体的热力学性质。
在高考物理考试中,热学常常是一个重要的考点。
本文将对物理高考热学知识点进行总结,帮助你更好地复习和应对考试。
一、热的传递方式热的传递方式主要有三种:传导、传热和辐射。
传导是指热量通过物体内部的分子传递,主要取决于物体的导热性能和温度差。
传热是指热量通过气体或液体的流动传递,主要取决于物体的换热面积和温度差。
辐射是指物体通过发射和吸收电磁波而传递热量,不需要介质的存在。
二、热力学基本定律1. 热力学第一定律:热量是一种能量,它可以从一个物体传递到另一个物体或转化为其他形式的能量,但总能量保持不变。
2. 热力学第二定律:热量不可能自行从低温物体传递到高温物体。
热力学第二定律主要包括热力学效率、卡诺循环等内容。
三、热力学量1. 温度:温度是物体分子热运动的强弱程度的度量,可以用摄氏度、华氏度或开尔文度表示。
2. 内能:内能是物体分子热运动的总能量,包括物体的微观动能和势能。
3. 热容:热容是物体单位质量或单位摩尔的物质温度升高1摄氏度所需的热量。
常见的热容有定压热容和定容热容。
四、热传导定律热传导定律描述了热量在物体内部传导时的规律。
常见的热传导定律有傅里叶定律和牛顿冷却定律。
1. 傅里叶定律:傅里叶定律描述了热量通过固体的传导过程,可以使用下式表示:$$\frac{\partial q}{\partial t} = -kA\frac{\partial T}{\partial x}$$其中,$\frac{\partial q}{\partial t}$是单位时间内通过截面的热量,$A$是截面面积,$k$是导热系数,$\frac{\partial T}{\partial x}$是温度的梯度。
2. 牛顿冷却定律:牛顿冷却定律描述了物体在流体中冷却的过程,可以使用下式表示:$$\frac{\partial q}{\partial t} = hA(T-T_0)$$其中,$\frac{\partial q}{\partial t}$是单位时间内流失的热量,$h$是对流换热系数,$A$是物体表面积,$T$是物体的温度,$T_0$是流体的温度。
高考物理二轮总复习精品课件 第一编 核心专题突破 专题6 热学 近代物理 第一讲热学 (3)
2
3
汽缸内气体体积变为2V0,由理想气体
规律总结
多个系统相互联系的恒定质量气体问题,往往以压强建立起系统间的关系,
各系统独立进行状态分析。要确定每个研究对象的变化性质,分别应用相
应的实验定律,并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有
效关联。若活塞可自由移动,一般要根据活塞的平衡状态确定两部分气体
螺旋方式在环形管中向右旋转前进,分子热运动速率较小的气体分子将聚
集到环形管中心部位,而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管
边缘部位。气流到达分离挡板处时,中心部位气流与分离挡板碰撞后反向,
从A端流出,边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是(
)
A.A端为冷端,B端为热端
B.A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的
量的氮气(视为理想气体),在不同温度下分子速率分布如图所示,纵坐标表
示各速率区间的氮气分子数所占总分子数的百分比,横坐标表示分子的速
率,图线甲为实线、图线乙为虚线。下列说法正确的是( ABD )
A.图线甲对应的氮气压强较大
B.图线甲对应的氮气分子的平均动能较大
C.由图像能直接求出任意速率区间内氮气
分子数目
分子热运动的平均速率减小,而不是所有分子热运动速率都减小,速率大的
分子数占总分子数比例减少。选项A、B、D错误,C正确。
分层演练——拿高分
练真题·明考向
1.(命题角度2、3)(多选)(2022湖南卷改编)利用“涡流效应”可实现冷热气
体的分离。如图所示,一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分
离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中,然后以
的压强关系。
高考物理知识大全:热学(分子热运动:能量:气体)
热学(分子热运动、能量、气体)1、分子的大小(1)分子:物理中所说的分子指的是做热运动时遵从相同规律的微粒。
在研究热现象时,组成物质的原子、离子或分子,统称为分子。
(2)分子的大小①单分子油膜法粗测分子的大小原理:把一滴油酸滴到水面上,油酸在水面上散开形成单分子油膜,如果把分子看成球形,单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径,如右图所示。
把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层和把分子看成球形等是理想化处理。
具体做法是:a .测出1滴油酸的体积V ;b .让这滴油酸在水面上尽可能散开,形成单分子油膜,用方格坐标纸测出水面上漂浮的油膜的面积S ,如右图所示;c .单分子油膜的厚度d 等于油滴体积V 与油膜面积S 的比值。
d =V S②利用离子显微镜测定分子的直径一般分子直径的数量级为10-10m 。
例如水分子直径是4×10-10m ,氢分子直径是2.3×10-10m 。
(3)分子模型的意义把分子看作小球,是对分子模型的简化。
实际上,分子结构很复杂,并不都是小球。
因此说分子直径有多大,一般知道数量级就已经可以了。
2、阿伏加德罗常数(1)阿伏加德罗常数:1mol 的任何物质都含有相同的粒子数,这个数就叫阿伏加德罗常数。
用符号N A 表示此常数,N A =6.02×1023 mol -1,粗略计算时:NA =6.0×1023 mol-1。
(2)宏观量与微观量及其联系 ①宏观量体积V 质量m密度ρ=m V =M mol V mol 摩尔体积V mol =M mol ρ 摩尔质量M mol =ρV mol 摩尔数n =m M mol =V V mol物体中所含的分子数N =n N A ②微观量分子体积V 0=16πD 3(球体模型)分子质量m 0③宏观量与微观量的联系──桥梁是阿伏伽德罗常数N A对固体和液体:分子体积V 0=V molN A 对气体:每个分子占有的空间体积V =V mol N A对固体、液体和气体:分子质量m 0=M molN A(3)阿伏伽德罗常数的计算N A =M molm 0 (对固体、液体和气体都适用)N A =Vmol V0 (只对固体、液体适用)阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。
高三热学知识点归纳
高三热学知识点归纳热学是物理学中非常重要的一个分支,主要研究热与能量之间的转化与传递。
高三是学生最后一年的重要阶段,掌握热学知识对于理解物理学和应对考试至关重要。
本文将对高三热学知识点进行归纳,帮助同学们更好地掌握这些知识。
一、热传递与热平衡1. 热传递的基本形式:传导、传热、辐射。
2. 热传递的方向:从温度较高物体到温度较低物体。
3. 热传递的速率:与传导热流强度、传热系数、温度差有关。
4. 热平衡的条件:两物体接触时,它们达到相同的温度。
二、热力学基本概念1. 热量:物体由于温度差而发生的能量传递。
2. 内能:物体分子或原子的平均动能和势能的总和。
3. 温度:反映物体热平衡状态的物理量。
4. 理想气体状态方程:PV=nRT。
5. 热容:物体单位温度升高所吸收的热量。
6. 等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程。
三、理想气体的性质与定律1. 等温过程:温度恒定,PV=常数,所吸收或放出的热量等于对外做功的大小。
2. 绝热过程:没有热量的传递,对外做功和内能的变化之和为零。
3. 等容过程:体积恒定,内能变化与吸热或放热量成正比。
4. 等压过程:压强恒定,热量与温度变化成正比。
5. 理想气体状态方程:PV=nRT,描述理想气体的状态。
6. 玻意耳定律:对于定质量的气体,在恒定的温度下,体积与压强成反比。
四、热能定律1. 第一热能定律:能量守恒定律,能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,只能转化形式和转移。
2. 第二热能定律:热量不会自动从低温物体传到高温物体,即热量不会自发地从热量较少的物体传导到热量较多的物体。
3. 熵增定律:世界上所有自然过程的总熵永远增加。
五、热力学循环1. 热力学循环的基本组成:热源、工作物质、工作物质的循环、工作物质的循环方式,以及工作物质向外界做功或者从外界获得的功。
2. 卡诺循环:理论上最高效率的热力学循环。
六、热力学第三定律1. 热力学第三定律:在绝对零度时,任何纯晶体的熵为零。
高中物理热学知识要点复习
高中物理热学知识要点复习高中物理热学知识要点复习热学是物理学的重要分支之一,主要研究热量的传递、转化和性质。
下面将对高中物理热学知识的要点进行复习,希望能够帮助同学们更好地掌握这一内容。
1. 温度和热量温度是物体分子热运动的强弱程度的度量,用摄氏度(℃)或开尔文(K)表示。
热量是物体内能的一种形式,是物体由高温处向低温处传递的能量。
单位是焦耳(J)或卡路里(cal)。
2. 热平衡和热力学第零定律当两个物体处于热平衡状态时,它们的温度相同。
热力学第零定律是指当两个物体分别与第三个物体处于热平衡状态时,它们之间也处于热平衡状态。
3. 热传导、对流和辐射热传导是指物体内部热量的传递方式,通过物体内部的分子传递实现。
对流是指在液体或气体中,因为温度差引起的流动导致的热量传递。
辐射是指通过电磁波辐射传递的热量。
4. 热传导的特性和计算热传导的特性包括导热系数、传热面积、传热距离和温度差等。
热传导的计算可以使用热传导方程,即Q/ t = λ * A * ΔT/ d,其中Q表示传递的热量,t表示时间,λ表示导热系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差,d表示传热距离。
5. 热功和功率热功是指由温度差引起的能量转化,其计算公式为Q = mcΔT,其中Q表示传递的热量,m表示物体的质量,c表示物质的比热容,ΔT表示温度差。
功率是指单位时间内所做的功,其计算公式为P = W/ t,其中P表示功率,W表示做的功,t表示时间。
6. 比热容和相变比热容是指物质在单位质量下温度升高1℃所需要的热量。
固体和液体的比热容称为定压比热容,气体的比热容称为定容比热容。
相变是物质在温度、压力等条件改变时发生的物态变化。
固-液相变为熔化,液-气相变为汽化,固-气相变为升华,气-液相变为凝华,液-固相变为凝固。
7. 热机和热效率热机是指通过热量转化为机械能的装置,根据工作物质的不同可以分为蒸汽机、内燃机等。
热效率是热机输出功与吸收热量之比,其计算公式为η = W/ Qh,其中W表示输出的功,Qh表示吸收的热量。
高考物理热学基础知识清单
高考物理热学基础知识清单在高考物理考试中,热学是一个重要的知识点。
热学涉及到物体的热传导、热量和温度等概念。
为了帮助考生高效备考,以下是高考物理热学基础知识的清单。
一、热传导1. 定义:热传导是指热量在物体中由高温物质向低温物质传递的过程。
2. 热传导的条件:接触、温度差和导热系数。
二、热量1. 定义:热量是一种能量的形式,当物体的温度增加时,其内部的分子运动也增加,从而使物体的内能增加。
2. 热量的计量单位:焦耳(J)。
3. 热传递的三种方式:热传导、热辐射和热对流。
三、温度1. 定义:温度是物体内分子、原子的平均动能的大小。
2. 温度的计量单位:摄氏度(℃)。
四、热平衡1. 定义:当两个物体间没有热传导时,它们的温度相等,称为热平衡。
2. 热平衡的条件:两个物体的温度相同,没有热传导或热传导达到平衡。
五、理想气体状态方程1. 理想气体状态方程:PV=nRT,其中P为气体压强,V为气体体积,n为气体物质的物质量,R为气体常数,T为气体的温度。
六、热容量1. 定义:物体的热容量指的是升高1摄氏度所需要吸收或放出的热量。
2. 热容量的计算公式:C=Q/ΔT,其中C为热容量,Q为吸收或放出的热量,ΔT为温度变化。
七、比热容1. 定义:物质单位质量升高1摄氏度所需要吸收或放出的热量。
2. 比热容的计算公式:c=Q/(mΔT),其中c为比热容,Q为吸收或放出的热量,m为物质的质量,ΔT为温度变化。
八、热膨胀1. 定义:物体在温度升高时,体积会增大,称为热膨胀。
2. 线膨胀和体膨胀:物体的长度和体积随温度变化而变化。
九、热功定理1. 定义:一个物体吸收的热量等于物体所做的功和它的内能的变化之和。
2. 热功定理的表达式:Q=W+ΔE,其中Q为吸收的热量,W为物体所做的功,ΔE为内能的变化。
十、热效率1. 定义:热机的工作输出功与吸收的热量之比,称为热效率。
2. 热效率的计算公式:η=W/Qh,其中η为热效率,W为工作输出功,Qh为吸收的热量。
2025高考物理总复习热力学定律和能量守恒定律
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第3讲
热力学定律和能量守恒定律
方法点拨
热力学第一定律的三种特殊情况
特殊情况
过程是绝热的
过程中不做功
结论
Q=0,W=ΔU
W=0,Q=ΔU
分析
外界对物体做的功等于物
体内能的增加量
物体吸收的热量等于物体
内能的增加量
即物体吸收的热量全部用
过程的始、末状态物体的
内能不变
W+Q=0
来对外做功,或外界对物
后,气体的压强为p2=p0,体积为V2,温度为T2.易知V2>V1,故气体对外界做功,
因汽缸和活塞都是绝热的,根据热力学第一定律可得ΔU<0,由于一定质量的理想
气体内能只与气体温度有关,所以T1>T2,A、D错误.温度降低,不是所有气体分
子热运动速率都减小,但速率大的分子数占总分子数的比例减小,B错误,C正确.
现过程,体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义.
2.理解能量守恒定律,能用能量守恒的观点解释自然现象.体会能量守恒定律是最
基本、最普遍的自然规律之一.
3.通过自然界中宏观过程的方向性,了解热力学第二定律.
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第3讲
热力学定律和能量守恒定律
核心考点
五年考情
2023:天津T2,全国甲T33(1);
培养可持续发展观念,提升社会责任感.
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第3讲
热力学定律和能量守恒定律
热力学定律单独考查时侧重考查对热力学定律的理解,也常
与气体实验定律、图像等结合考查,主要为选择题形式,难
命题分析预测
度中等偏易.预计2025年高考可能会结合图像考查热力学定
律,要充分理解图像中各个拐点表示的意义,学会从图像中
高三热学必考知识点
高三热学必考知识点热学是物理学的一个重要分支,研究物体热力学性质和热能转化规律。
在高三物理考试中,热学是一个必考的知识点。
下面就让我们来详细了解高三热学的必考知识点。
1. 温度和热量温度是物体分子热运动的程度,通常使用摄氏度或开尔文度来衡量。
而热量是物体间能量的传递,是热能的一种表现形式。
热量的传递方式主要有传导、传热和辐射。
2. 热传导热传导指的是物体中分子的热能传递,主要通过颗粒间的碰撞和传递。
导热系数是衡量物体导热性能的指标,它与物体的热导率和截面积有关。
导热的速率可以通过热传导定律来计算。
3. 热膨胀物体在受热时会发生膨胀,这是因为物体受热后分子热运动加剧,体积增大。
线膨胀、面膨胀和体膨胀是物体膨胀的三种形式。
线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数是描述物体膨胀性质的重要参数。
4. 热容和比热容热容指的是物体吸收或释放单位热量时所必须的热量。
比热容则是单位质量物体吸收或释放单位热量所需要的热量。
不同物质的比热容是不同的,它反映了物质的热性质。
5. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的体现,它描述了热量和功对物体总能量的影响。
根据热力学第一定律,物体的内能等于吸收的热量与所做的功之和。
6. 理想气体定律理想气体定律包括波义耳-马略特定律、查理定律和盖-吕萨克定律。
这些定律描述了理想气体的性质与状态之间的关系。
根据理想气体定律,我们可以计算气体的压强、体积和温度的变化。
7. 热功定理热功定理是热力学中的一个重要定律,它描述了热量和功之间的转化关系。
根据热功定理,物体从高温向低温传热时,一部分热能会转化为对外界所做的功。
8. 热效率热效率是衡量热能转化过程中能量利用率的指标。
热效率可以通过热机效率、热泵效率和制冷机效率来描述。
热效率越高,能量利用效率越高。
总结:高三热学必考知识点主要包括温度和热量、热传导、热膨胀、热容和比热容、热力学第一定律、理想气体定律、热功定理以及热效率。
了解并掌握这些知识点,对于高三物理考试至关重要。
高考热学必考知识点
高考热学必考知识点高考物理中的热学是一个重要且必考的知识点。
热学是研究物体的热现象及其相互转化规律的一门学科,它在我们生活中无处不在。
本文将介绍高考物理中常考的热学知识点,供大家复习参考。
1. 温度和热平衡温度是物体冷热现象的度量,单位是摄氏度(℃)。
热平衡是指物体之间没有冷热交换,达到了热平衡状态。
热平衡是热力学研究的基础,也是研究热传导、热辐射等问题的前提。
2. 热量和比热容热量是物体间由于温度差而产生的热交换。
它的传递方式有热传导、热辐射和对流传热。
比热容是物质单位质量的物体升高(或降低)单位温度所需要吸(或放)的热量。
不同物质有不同的比热容,它决定了物质的热惯性。
3. 热传导热传导是指物体内部由于温度差而发生的热交换。
它是通过分子之间的碰撞传递热量的。
热传导的速率和导热性能有关,导热性能好的物质热传导速率快。
4. 热膨胀热膨胀是指物体由于升温而增大体积的现象。
常见的热膨胀有线膨胀、面膨胀和体膨胀。
热膨胀在我们日常生活中经常会遇到,例如夏天温度升高时,轨道、桥梁会因为热膨胀而出现变形。
5. 热辐射热辐射是指物体因为温度而发射出的电磁波辐射。
热辐射是一种能量的传递方式,它可以在真空中传播,因此也被称为无介质传热。
物体的辐射能力与温度和表面特性有关。
6. 理想气体定律理想气体定律是描述气体性质的基本规律之一。
理想气体定律由玻意耳-马略特定律、查理定律和盖耳-吕萨克定律组成,简称PV=nRT。
其中,P代表气体的压强,V代表气体的体积,n代表气体的物质量,R代表气体常数,T代表气体的温度。
7. 理想气体状态方程理想气体状态方程是将理想气体的压强、体积和温度联系起来的方程。
它由理想气体定律和阿伏伽德罗常数的定义确定。
理想气体状态方程为PV=RT,其中R为气体常数。
8. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的表述。
它指出能量可以从一种形式转化为另一种形式,但能量的总量在转化过程中保持不变。
高三物理热学必背知识点
高三物理热学必背知识点热学是物理学中的一个重要分支,主要研究物质的热现象及其规律。
在高三物理学习中,掌握热学的必备知识点对于理解热现象、解题以及应对考试都非常重要。
下面将介绍高三物理热学的必背知识点。
一、热传递1. 热传递方式热传递可以通过传导、对流和辐射三种方式进行。
(1)传导:热传导是指物质内部热量的传递。
传导的速率与物质的导热系数、截面积、温度差和传热长度有关。
(2)对流:对流传热是指通过流体或气体中的传热。
对流传热的速率与流体的流速、接触面积、温度差和流体性质有关。
(3)辐射:辐射传热是指通过空气、真空或者其他物质中的热辐射进行热传递。
辐射传热的速率与物体表面的温度、表面的辐射性质以及表面积有关。
2. 热传导的数量关系热传导的速率可以通过导热方程进行计算,即热传导速率与物体的温度梯度成正比,与物体的热导率成反比。
导热方程可以表示为:Q = kA(ΔT/Δx)其中,Q表示热传导速率,k表示物质的导热系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差,Δx表示传热长度。
3. 温度的测量温度可以用摄氏度、华氏度或开尔文度进行测量。
摄氏度和华氏度之间的换算公式为:C/100 = (F-32)/180其中,C表示摄氏度,F表示华氏度。
二、热力学1. 热力学基本概念(1)热力学第一定律:能量守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量守恒。
(2)热力学第二定律:热量自发地从高温物体传递到低温物体。
2. 热力学量的定义(1)内能:系统内各种微观粒子的能量总和。
(2)焓:系统的内能与对外界所作的功之和。
(3)熵:表示系统无序程度的物理量,它随时间的变化不会减小。
3. 热力学过程(1)等温过程:系统的温度保持不变,内能的变化全部转化为对外界的功。
(2)等压过程:系统的压强保持不变。
(3)等体过程:系统的体积保持不变。
三、热力学第一定律应用1. 热量与功的转化关系热力学第一定律表示热量可以转化为功,也可以转化为内能的变化。
高考物理热学知识点
高考物理热学知识点热学是物理学的一个重要分支,研究的是热量的传递、转化和性质。
它是人类理解和应用热现象的基础,对于我们日常生活和工业生产都有着重要的作用。
以下是高考物理热学知识点的内容整理。
热学的基本概念:1. 热量:指物体之间因温度差异传递的能量,通常以Q表示,单位是焦耳(J)。
2. 温度:物体的热平衡状态的度量,表示物体内部分子的平均动能,通常以摄氏度(℃)或开尔文(K)表示。
3. 冷热交换:物体之间发生热量交换的过程,根据能量守恒定律,热量的交换是由高温物体向低温物体传递的。
热学的基本定律:1. 热平衡定律:当对象处于热平衡状态时,各处的温度是相等的。
2. 热传递定律:热量总是由高温物体传递给低温物体,热传递有三种方式:传导、传热和辐射。
- 传导:是指物体内部相邻微观粒子之间的能量传递,在导体中的传导是由于热运动有序的物质粒子与无序的物质粒子碰撞导致的。
- 传热:是指固体或液体物质由于温度差异所引起的物质的自发性运动,热对流通过流体的传递方式与传导不同。
- 辐射:是指电磁波通过真空或介质空气传播的过程,如阳光的能量通过空间辐射到地球上。
热学的基本定律:1. 热容量:物体单位温度升高所需要的热量,通常以C表示,单位是焦耳/摄氏度(J/℃)。
- 热容量C = Q/ΔT,其中Q是物体吸收的热量,ΔT是物体温度变化的量。
2. 比热容:物质单位质量的热容量,通常以c表示,单位是焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃)。
- 比热容c = C/m,其中C是物体的热容量,m是物体的质量。
3. 常见物质的比热容:- 水:4.18J/g·℃- 铁:0.45J/g·℃- 铜:0.39J/g·℃- 铅:0.13J/g·℃热学的应用:1. 热膨胀:物体升温后会膨胀,冷却后会收缩。
热胀冷缩的特性在生活和工业中有着广泛的应用,如温度控制系统、铁轨的紧固等。
2. 气体的状态方程:热力学第一定律是描述理想气体性质的基本定律,它表明在等温过程中,单位气体的吸热量与压强成正比。
高考热学必背知识点
高考热学必背知识点热学,作为物理学中的一个重要分支,是高中物理考试中的一项关键内容。
掌握热学的基本知识对于高考的顺利通过至关重要。
本文将为大家介绍高考热学必背的知识点,以便同学们能够有针对性地备考。
一、热能与热学基本概念1. 热:是指物体之间因温度差而发生的能量传递,单位是焦耳(J)。
2. 热能:是物体由于温度而具有的能量,可以进行热量的传递和转化。
3. 温度:是物体内部微观粒子热运动情况的表现,单位是摄氏度(℃)。
二、热力学定律1. 热力学第一定律:也称为能量守恒定律,它表明能量可以从一种形态转化为另一种形态,但总能量保持不变。
2. 热力学第二定律:也称为热力学不可逆定律,它表明热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体。
3. 热力学第三定律:也称为绝对零度定律,它表明在绝对零度时,物体的熵为零。
三、热传递1. 热传递方式:热传递可以通过传导、对流和辐射等方式进行。
2. 热传导:是指热量在固体或液体中由高温区传递到低温区的过程,其速率受温度差、导热材料和导热面积等因素的影响。
3. 热对流:是指热量通过流体(液体或气体)的对流传递,对流的速率受流体的流动速度、温度差和流体的性质等因素的影响。
4. 热辐射:是指热量通过空间中的电磁波辐射传递,热辐射可以在真空中进行,其速率受物体的温度和表面性质等因素的影响。
四、理想气体1. 摩尔气体定律:PV=nRT,其中P表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体的物质量(摩尔数),R为气体常数,T表示气体的绝对温度。
2. 理想气体状态方程:PV = nRT,表明在一定温度和压强下,理想气体的体积与气体的物质量成正比。
3. 理想气体的内能:理想气体的内能只与其温度有关,与体积、压强无关。
五、热力学过程1. 等压过程:在等压条件下进行的过程,系统对外界做功等于系统吸收的热量减去外界对系统做的功。
2. 等体过程:在等体条件下进行的过程,系统对外界做功为零,吸收的热量全部用于增加系统的内能。
热学知识点总结高考
热学知识点总结高考热学是物理学中的重要分支,涉及热力学、热传导、热辐射等内容。
在高考物理考试中,热学是一个常见的考点,掌握热学知识点对于提高分数至关重要。
本文将对热学的一些重要知识点进行总结,帮助同学们更好地备考。
一、热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的应用。
它表明,在一个孤立系统中,热量和功是能量的两种传递方式,能量守恒。
数学表达式为:ΔU = Q - W其中,ΔU代表系统内能的变化,Q代表系统吸收的热量,W代表系统对外做的功。
这个定律告诉我们能量可以相互转化,但总量保持不变。
二、热力学第二定律热力学第二定律描述了热量传递方向的规律,提出了熵的概念,它表明一个孤立系统总是趋向于增加熵。
根据热力学第二定律的不同表述形式,我们可以得到熵增原理、熵不减原理和克劳修斯等式等。
这些表述形式在解题时往往会用到。
三、热力学循环热力学循环是指一系列的热力学过程,最后又回到了初始状态。
常见的热力学循环包括卡诺循环、卡诺-斯特林循环和卡诺-布丽顿循环等。
热力学循环是理解热力机的工作原理、计算效率的关键。
四、热力学方程热力学方程是描述物质在热平衡状态下的性质的公式。
常见的热力学方程有理想气体状态方程、焓的定义方程、熵的变化计算公式等。
掌握这些热力学方程对于解决与热学有关的问题至关重要。
五、热传导热传导是物质内部传递热量的过程。
在高考中,最基本的热传导形式是一维稳态热传导。
我们可以利用热传导的基本定律——傅里叶热传导定律,来解决与热传导有关的问题。
傅里叶热传导定律可以描述热传导的速率和温度变化之间的关系。
六、热辐射热辐射是物体由于温度差而向外辐射的热能。
热辐射不需要介质的存在,所以可以在真空中传播。
黑体辐射是理想的热辐射模型,它是指完全吸收一切辐射并以最大效率辐射的物体。
七、热平衡与温度计热平衡是热学的基本概念之一,指的是热力学系统之间不存在能量交换的状态。
根据热平衡的特性,我们可以设计各种温度计来测量物体的温度。
新高考物理热学知识点归纳
新高考物理热学知识点归纳新高考物理热学部分是高中物理教学中的一个重要分支,它涵盖了热力学和分子动理论的基本概念、原理和应用。
以下是对新高考物理热学知识点的归纳总结:热学的基本概念- 温度:表示物体冷热程度的物理量。
- 热量:物体之间由于温度差异而传递的能量。
- 热容:物质单位质量升高或降低1摄氏度所需的热量。
热力学第一定律- 热力学第一定律是能量守恒定律在热力学过程中的体现,表明能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
热力学第二定律- 热力学第二定律揭示了热能转换的方向性,即热量总是自发地从高温物体传递到低温物体,而不是相反。
热机和制冷机- 热机:将热能转换为机械能的装置。
- 制冷机:将热量从低温物体转移到高温物体的装置。
分子动理论- 分子动理论是研究物质微观结构和宏观性质之间关系的科学。
- 分子动理论的主要内容包括:分子的热运动、分子间的作用力以及分子的碰撞和扩散。
理想气体状态方程- 理想气体状态方程是描述理想气体状态的数学表达式,形式为\[ PV = nRT \],其中P是压强,V是体积,n是摩尔数,R是气体常数,T是温度。
相变和相变热- 相变:物质从一种状态(固态、液态或气态)转变为另一种状态的过程。
- 相变热:在相变过程中吸收或释放的热量。
热传递的三种方式- 导热:固体内部分子振动和碰撞引起的热量传递。
- 对流:流体中温度不同的各部分之间通过相对位移引起的热量传递。
- 辐射:物体因温度而发射的电磁波,可以在真空中传播。
热力学循环- 热力学循环是指一个系统经历一系列状态变化后又回到初始状态的过程,包括卡诺循环、斯特林循环等。
热力学第三定律- 热力学第三定律指出,当系统的温度趋近于绝对零度时,系统的熵趋近于一个常数。
结束语:通过上述对新高考物理热学知识点的归纳,可以看出热学不仅包含了丰富的理论知识,也与我们的日常生活和工业应用紧密相关。
掌握这些知识点,有助于学生更好地理解自然界的热现象,以及如何利用热力学原理解决实际问题。
高考物理热学现象归纳总结
高考物理热学现象归纳总结热学是物理学的一个重要分支,研究热与能量的转移、传导和转换等相关现象。
在高考物理考试中,热学是一个常见的考点,掌握其中的基本概念和现象对于解题至关重要。
本文将对高考物理中的热学现象进行归纳总结,以期为考生复习提供指导。
1. 热量和温度热量是物体之间温度差异引起的能量的传递。
在物体温度不均匀的情况下,热量会从高温物体传递到低温物体,直到温度达到平衡。
温度是物体内部分子热运动的强弱程度的度量,通常用摄氏度(℃)或开尔文(K)表示。
2. 热传导热传导是指物体内部热量通过分子间的碰撞传递,使温度均匀化的过程。
根据传导介质的不同,热传导可分为导热固体、导热液体和导热气体。
3. 热膨胀热膨胀是物体受热后体积或长度发生变化的现象。
根据膨胀方向的不同,热膨胀可分为线膨胀、面膨胀和体膨胀。
常见的热膨胀现象包括热胀冷缩、铁轨的断轨现象等。
4. 热容与比热容热容是物体吸收或释放单位温度变化时所吸收或释放的热量的大小。
比热容则是单位质量物体吸收或释放单位温度变化时所吸收或释放的热量的大小。
不同物质的比热容各不相同,比热容可以用于计算物体的热量。
5. 热辐射热辐射是指物体通过辐射传递热量的现象。
热辐射可以发生在真空中,也可以发生在介质中。
根据黑体的性质,发射体可以对应于一个理想的、理论上的热辐射体。
6. 热功和机械功热功指由热传递所产生的功,可用于描述热量转化为机械能的过程。
机械功则是物体在力的作用下所做的功,通常用于描述力对物体产生的位移效应。
7. 热效率热效率是指热量转化为机械功的比例或效率。
根据能量守恒定律,热效率通常小于100%,因为有一部分热量会转化为其他形式的能量或者散失到环境中。
在高考物理中,掌握热学相关的基本概念和现象,能够帮助考生更好地理解热与能量的转换关系,解决与热学相关的物理题目。
对于高考的准备,考生可以通过理解和掌握这些热学现象,加深对热学的理解,并运用所学知识解决实际问题。
高三物理3-3热学知识点
高三物理3-3热学知识点热学是物理学中的重要分支,研究物质热现象及其规律。
在高三物理学习中,热学是一个重要的考点。
本文将介绍高三物理3-3热学的知识点,包括热与能、能量守恒定律、热力学第一定律、热力学第二定律等。
一、热与能热是一种能量的传递方式,是物质内部微观粒子运动的宏观表现。
热能转化通常伴随着温度的升高或降低。
热的传递方式有三种:传导、传热、辐射。
1. 传导:传导是物质内部分子间的热能传递方式。
当两个物体的温度不同时,热量从高温物体传向低温物体。
传导的速率与导热系数、温度差和传热截面积有关。
2. 传热:传热是通过物质的流动实现的热量传递方式。
常见的传热方式有对流传热、辐射传热等。
3. 辐射:辐射是通过电磁波的传播实现的热量传递方式。
辐射的强度与物体的温度相关,与物体的性质、表面形状等有关。
二、能量守恒定律能量守恒定律是研究热学时非常重要的一个定律。
根据能量守恒定律,能量在转化过程中不会凭空产生或消失,只能从一种形式转化为另一种形式,即能量守恒。
在热学中,能量转化的过程受到热量传递的影响。
根据能量守恒定律,热量转化过程中的能量变化可以通过以下公式表示:Q = ΔU + W其中,Q表示吸收或释放的热量,ΔU表示系统内能的变化,W表示对外界做功。
三、热力学第一定律热力学第一定律是热学中的重要定律,也被称为能量守恒定律。
根据热力学第一定律,一个封闭系统的内能变化等于系统吸收热量与对外界做功的代数和。
ΔU = Q - W其中,ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收或释放的热量,W表示对外界做的功。
根据热力学第一定律的公式可以看出,当系统吸收热量时,内能增加;当系统释放热量时,内能减少;当系统对外界做功时,内能减少。
四、热力学第二定律热力学第二定律是热学中的基本定律,主要描述了热现象的不可逆性。
根据热力学第二定律,热量自然地从温度高的物体传递到温度低的物体,不会反过来自发传递。
根据热力学第二定律,一个孤立系统内部的熵总是增加,永远不会减少。
高三物理热学常考知识点
高三物理热学常考知识点导言:物理是一门自然科学,涉及到我们生活中许多日常现象。
而热学作为物理的一个重要分支,主要研究热力学和热传导的相关原理和应用。
在高三物理考试中,热学的知识点也是常考的内容之一。
本文将对高三物理热学的常考知识点进行全面梳理和解析,帮助同学们更好地备考和理解。
一、热力学基础知识1. 温度与热量:温度是物体内部微观粒子热运动的程度,常用单位为摄氏度(℃)或开尔文(K);热量则是物体间的能量传递,常用单位为焦耳(J)。
2. 内能和焓:内能是物体微观粒子的总能量,包括其动能和势能;焓是物体的总能量,包括内能和对外做功的能量。
3. 热力学第一定律:能量守恒定律,在孤立系统中,能量的改变等于对外做功和热交换的代数和。
4. 热容和比热容:热容表示单位质量物体在温度变化1℃时所吸收或释放的热量;比热容是单位质量物体在温度变化1℃时的热容。
二、气体状态方程1. 理想气体状态方程:PV = nRT,其中P表示压强,V表示体积,n表示物质的摩尔数,R表示气体常数,T表示绝对温度。
2. 分子平均动能与温度:分子平均动能与温度成正比关系,T越高,分子平均动能越大。
3. 理想气体的温度和压力变化规律:当气体温度升高时,压力将升高;当气体温度降低时,压力将降低。
4. 真实气体与理想气体的区别:真实气体存在分子间相互作用力,理想气体假设分子间无相互作用力;真实气体在高压和低温下会发生气体的液化现象,理想气体不会。
三、热量传递1. 热传导:热传导是指热量通过物质内部分子的碰撞和振动传递的过程。
2. 热传导的影响因素:热传导与导热系数、温度差和材料的截面积有关,导热系数越大、温度差越大、截面积越小,热传导越快。
3. 热传导的应用:热传导在日常生活中有广泛的应用,例如隔热材料的选择、热电偶的原理等。
四、热力学循环1. 等温过程、绝热过程和等容过程:等温过程下,系统与外界温度保持恒定,从而内能不变;绝热过程下,系统与外界不进行热量交换,从而热量不变;等容过程下,系统的体积保持不变,从而对外不做功。
物理高考物理中的热学知识点梳理与应用分析
物理高考物理中的热学知识点梳理与应用分析热学是物理学中的一个重要分支,它研究的是物体之间的热量传递和其它与温度有关的现象。
热学知识在物理高考中占据重要的一部分,掌握热学知识点对于学生来说是非常关键的。
本文将对物理高考中的热学知识点进行梳理,并分析其应用。
一、热传导1. 传热方式热传导是热量从高温物体传递到低温物体的过程,它包括导热、传导和辐射三种方式。
导热是在固体内部传递热量,传导是在液体和气体中传递热量,辐射是通过辐射波传递热量。
2. 热传导定律热传导定律描述了热传导的规律,它可以用来计算物体之间的热量传递。
热传导定律可以通过以下公式表示:Q = -λA(dt/dx)其中,Q表示通过物体传递的热量,λ表示物体的导热系数,A表示传热面积,dt/dx表示温度的变化率。
二、热容与热量1. 热容热容是物体吸收热量后温度变化的大小,它可以用来刻画物体的热性质。
热容可以通过以下公式计算:C = Q/ΔT其中,C表示热容,Q表示吸收的热量,ΔT表示温度的变化量。
2. 热量热量是物体之间传递的热能,它可以通过热传导、传导和辐射的方式传递。
热量可以通过以下公式计算:Q = mcΔT其中,Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT 表示温度的变化量。
三、热力学定律1. 热力学第一定律热力学第一定律是描述能量守恒的定律,在物理高考中经常被应用到热学问题中。
热力学第一定律可以用以下公式表示:ΔU = Q - W其中,ΔU表示物体内能的变化,Q表示吸收的热量,W表示对外做的功。
2. 热力学第二定律热力学第二定律是关于热量传递方向的定律,它描述了热量从高温物体向低温物体传递的规律性。
热力学第二定律可以通过以下公式描述:ΔS ≥ Q/T其中,ΔS表示系统的熵变,Q表示吸收的热量,T表示温度。
四、热效应1. 热膨胀热膨胀是物体在受热时体积扩大的现象,它可以通过以下公式计算:ΔL = αL0ΔT其中,ΔL表示长度的变化量,α表示线膨胀系数,L0表示初始长度,ΔT表示温度的变化量。
高考常考的物理热学知识点
高考常考的物理热学知识点热学是物理学中的重要分支,与我们生活息息相关。
在高考物理中,热学是一个常考的知识点,下面我们来探讨一些。
一、热力学基本概念1. 温度和热量温度是物体内部微观粒子的平均动能大小的度量,一般用开尔文(K)或摄氏度(℃)表示。
热量是物体之间传递的能量,在单位时间内,传递的热量与物体温度差、热传导性质和物体间接触面积成正比。
2. 热平衡和热传导当物体之间没有温度差异时,它们达到了热平衡,即二者温度相等。
热传导是热能通过物体内部微观粒子的碰撞传递的过程,是热平衡的必要条件。
3. 热容和比热容热容是物体吸收单位热量时温度变化的大小,用C表示。
比热容是单位质量物质吸收热量时的温度变化大小,用c表示。
二、热传递与流体运动1. 热传递的三种方式热传递的方式包括传导、对流和辐射。
传导是物质内部热量传递的方式,对流是液体或气体中热量传递的方式,辐射是通过电磁波传递热能的方式。
2. 流体静压强度和流速流体静压强度是指流体静止时的压强大小,与流体的密度和高度有关。
流速是流体通过单位时间内通过单位面积的体积。
三、气体状态方程与理想气体1. 伯努利定理伯努利定理是流体力学的基本定理之一,它反映了流体在不同速度下压强的关系。
根据伯努利定理,流体速度越大,压强越小。
2. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的状态,它表明理想气体的压强和体积以及温度之间存在一定的关系,即P*V=n*R*T,其中P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的物质量,R为气体常数,T为气体的温度。
四、热力学第一定律和第二定律1. 热力学第一定律热力学第一定律,也被称为能量守恒定律,它表明能量在各种转化中总是守恒的。
能量转化可以是热能转化为机械能或反之。
2. 热力学第二定律热力学第二定律是关于热能传递方向和能量转化效率的定律。
它表明在自然界中,热量只能从高温物体传递到低温物体,不会自发地从低温物体传递到高温物体。
此外,热力学第二定律还引申出熵增原理,描述了系统无序性的增加趋势。
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高考总复习物理资料11:热学复习要点1、掌握分子动理论的三点基本内容。
了解分子的大小及估测分子直径的实验方法;掌握布朗运动的特点及其本质;熟悉分子间相互作用力的特征及其规律。
2、掌握内能的概念。
知道分子平均动能与温度的关系;知道分子势能与物体体积的关系;知道改变内能的两种方式及其间联系。
3、掌握热力学定律。
知道热力学第一定律的定量表达;知道热力学第二定律的两种表述;知道两类永动机均不可能;知道绝对零度不可达到;知道能量守恒定律的具体内容并了解其建立过程。
4、掌握气体分子运动的特点。
了解气体的体积、压强、温度间的关系;理解气体压强的微观意义。
二、难点剖析1、分子动理论(1)物体是由大量分子所组成的应能分别体会到:组成宏观物体的微观分子的尺度是如此之小(数量级为10-10mol-1)。
而对组成宏观物体的微观分子的上述两点认识在物理滨发展中经历了这样的过程:实验的方法(油膜法实验)估测出微观分子的大小;明确了微观分子的“小”后进一步子解了组成宏观物体的微观分子数量之“多”。
这里应该强调指出阿伏伽德罗常数作用,宏观世界与微观世界的“桥梁”。
(2)分子永不停息地在做无规则热运动重点在于把握布朗运动的与分子运动间的关系。
所谓的布朗运动,指的是悬浮于液体中的固体小颗粒所做的永不停息的无规则运动。
布朗运动产生的原因是因为液体分子的撞击不平衡所致。
正因为如此,布朗运动的特点恰好反映出分子运动的特点:布朗运动永不停息,表明分子运动永不停息;布朗运动的无规则性,表明分子运动的无规则性;布朗运动的剧烈程度随温度升高而加剧,表明分子运动的剧烈程度随温度升高而加剧;布朗运动的明显程度随悬浮颗粒的尺寸加大而减弱,再一次从统计的角度表明分子运动的无规则性。
(3)分子间存在着相互作用的分子力。
关于分子力的特征与规律,应注意如下几个要点的掌握:①发子间的引力f引与斥力f G同时存在,表现出的分子力是其合力。
②分子间的引力f引与斥力f G均随分子间距r的增大而减小,但斥力f拆随间距r衰减得更快些。
③分子间距存在着某一个值r0(数量级为10-10m)当r>r0时,f引>f斥,分子力表现为引力;当r=r0时,f引=f斥,分子力为零;当r<r0时,f引<f斥,分子力表现为斥力;④当分子间距当r>10r0时,分子间引力、斥力均可忽略。
⑤分子间引力f引,斥力f斥及分子力f随分子间距r的变化情况如图-1所示。
2、物体的内能概念的理解(1)物体的内能物体所有分子热运动动能和与分子力相对应的分子势能之总和叫做物体的内能。
(2)分子平均动能与温度的关系由于分子热运动的无规则性,所以各个分子热运动动能不同,但所有分子热运动动能的平均值只与温度相关,温度是分子平均动能的标志,温度相同,则分子热运动的平均动能相同,对确定的物体来说,总的分子动能随温度单调增加。
(3)分子势能与体积的关系分子热能与分子力相关:分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加。
而分子力与分子间距有关,分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观物体的体积。
这就在分子热能与物体体积间建立起某中联系。
考虑到分子力在r>r 0时表现为斥力,此时体积膨胀时,表现为斥力的分子力做正功。
因此分子势能随物体体积呈非单调变化的特征。
(4)改变内能的两种方式改变物体的内能通常有两种方式:做功和热传递。
做功涉及到的是内能与其它能间的转达化;而热传递则只涉及到内能在不同物体间的转移。
3、热力学定律及能量转化与守恒定律(1)热力学第一定律①内容:物体内能的增量△E 等于外界对物体做的功W 和物体吸收的势量Q 的总和。
②表达式:W+Q=△E③符号法则:外界对物体做功,W 取正值,物体对外界做功,W 取负值;物体吸收热量Q 取正值,物体放出热量Q 取负值;物体内能增加△E 取正值,物体内能减少△E 取负值。
(2)热力学第二定律表述形式:①:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
形式:②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
注意:两种表述是等价的,并可从一种表述导出另一种表述。
(3)能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或从一个物体转移到别的物体。
4、一定质量的理想气体PV/T 为一定值 克拉伯龙方程PV=nRT (n 为物质的量 R 为常数)三、典型例题例1:若已知阿伏伽德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积,则可以计算出A 、固体物质分子的大小和质量B 、液体物质分子的大小和质量C 、气体分子的大小和质量D 、气体分子的质量和分子间的平均距离分析:注意到阿伏伽德罗常数的“桥梁”作用以及固、液、气的结构特征。
解答:用M 表示摩尔质量,即一摩尔物质的质量,而一摩尔物质中含有N 个分子,因此每个分子的质量为NM 。
由于固体和液体中发子间距离较小,可以近似地认为分子是紧密地排列在一起的,那么若用V 表示摩尔体积,即N 个分子所具有的总体积,显然N V 就可以表示每个分子的体积。
而气体分子间的距离很大,用NV 只能表示每个气体分子平均占据的空间,而不是表示分子的体积,那么3MV 就可以表示气体分子间的平均距离了。
所以应选A 、B 、D 。
例2:以r 、f 、E P 分别表示分子间距,分子力和分子势能,而当r=r 0时,f=0,于是有( )A 、 当r>r 0时,f 越大,E p 越大;B 、 当r>r 0时,f 越大,E p 越小;C 、 当r<r 0时,f 越大,E p 越大;D 、 当r<r 0时,f 越大,E p 越小;分析:注意到f 随r 变化的单调性特征与E p 随r 变化的单调性特征的比较。
解答:当r>r 0时,f 随r 的变化呈非单调特征,而E P 随r 则单调增大,这将表明:在r>r 0的区域内,E P 随f 呈非单调变化,所以选项A 、B 均错误。
当r<r 0时,f 随r 呈单调减小的变化,E P 随r 呈单调减小的变化,这又将表明:在r<r 0的区域内,E P 随f 呈单调增大的变化,所以选项C 正确而选项D 错误。
即此例应选C 。
例3、关于物体的变化,以下说法中正确的是( )A 、 物体吸收热量,内能一定增大B 、 物体对外做功,内能一定减小C 、 物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D 、 物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变分析:注意到内能的改变有做功和热传递两个途径。
解答:物体同能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)、物体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关。
物体吸收热量,但有可能同时对外做功,故内能有可能不变甚至减小,A 错;同理,物体对外做功的同时有可能吸热,故内能不一定减小,B 错;若物体吸收的热量与对外做功相等,则内能不变,C 正确;而放热与对外做功都是使物体内能减小,知D 错。
所以应选C 。
例4:恒温环境中有一个盛有高压气体的容器,找开阀门时气体高速喷出,当容器内气体压强恰与大气压强相等时及时关闭阀门,过较长的一段时间后再次打开阀门,则( )A 、 容器内气体要喷出来B 、 容器外气体要吸进去C 、 容器内气体不会喷出来,窗口外气体也不会吸进去D 、 无法确定分析:关键要分析清楚再次打开阀门时容器内,外的气体压强的大小关系。
解答:第一次打开阀门气体高速喷出时,容器内的气体将会因为膨胀做功且尚未来得及与外界进行热交换而减小内能,考虑到气体的内能主要是气体分子热运动的动能,且其分子的平均动能与温度相关,所以可以判断:第一次打开阀门气体高速喷出,容器内气体温度将有所下降。
在压强等于大气压强时关闭阀门,经较长的时间后容器内的压强将会由于从外界吸热而略有增加,因此再次打开阀门后容器内的气体会再次喷出。
即应选A 。
例5:如图-2所示,食盐(NaCl )的晶体是由钠离子(图中○)和氯离子(图中●)组成的。
这两种离子在空间中三个互相垂直的的方向上,都是等距离地交错排列的。
已知食盐的摩尔质量是58.8g/mol ,食盐的密度是2.2g/cm 3,阿伏伽德罗常数为6.0×1022/mol ,在食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离的数值最接近于(就下面四个数值相比)A 、3.0×10-8cmB 、3.5×10-8cmC 、4.0×10-8cmD 、5.0×10-8cm分析:注意到估算中所构建的物理模型的特征。
解答:一摩尔食盐中有N 个氯离子和N 个钠离子(N 为阿伏伽德罗常数),离子总数为2N 。
因为摩尔体积=摩尔质量/密度,即ρ/M V =,所以,每个离子所占体积ρN 2/M N 2/V V 0==。
这个V 0亦即图中四个离子所夹的正立方体的体积。
正立方体边长30V r =。
而距离最近的两钠离子中心间的距离为r 2。
因为摩尔体积=摩尔质量/密度,即ρ/M V =,而一定摩尔食盐中有N 个氯离子和N 个钠离子(N 为阿伏伽德罗常数),故每个离子占据体积ρN 2N N 2V V 0==,这个体积下辈 图中四个离子所夹的正立方体体积,其边长为r ,有r 3=V 0,相距最近的两钠离子中心间的距离则为r 2,故有cm104cm 108.22cm 102.22.2cm 2.2100.625.58N 2M 2V 2r 2883243233300---⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯=⨯==ρ。