高考物理一轮复习课件专题十三分子动理论内能

物态变化过程中能量转换
升华与凝华
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物质从固态直接变成气态的过程叫做升华，升华 吸热。
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物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华，凝华 放热。
热力学第一定律及
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能量守恒观念
热力学第一定律表述及意义
热力学第一定律的表述
热量可以从一个物体传递到另一个物 体，也可以与机械能或其他能量互相 转换，但是在转换过程中，能量的总 值保持不变。
气体实验定律与理
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想气体状态方程
气体实验定律
玻意耳定律
在温度不变的情况下，气 体的压强与体积成反比。 即PV=C（常数）。
查理定律
在体积不变的情况下，气 体的压强与热力学温度成 正比。即P/T=C（常数） ，或Pt=P₀(1+t/273)。
盖-吕萨克定律
在压强不变的情况下，气 体的体积与热力学温度成 正比。即V/T=C（常数） ，或Vt=V₀(1+t/273)。
分子永不停息地做无规则运动
布朗运动
悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周 围液体或气体分子的撞击而发生的无 规则运动，它反映了液体或气体分子 的无规则运动。
影响因素
微观解释
大量液体或气体分子对悬浮微粒撞击 的不平衡性造成的。
颗粒越小，温度越高，布朗运动越明 显。
分子间存在相互作用力
分子间作用力
分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力同时存在，实际表现的分子力是引力和斥 力的合力。
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对玻璃来说，水银是不浸润液体，水能浸 润玻璃。
物态变化过程中能量转换
熔化与凝固 物质从固态变成液态的过程叫做熔化，熔化吸热。
物质从液态变成固态的过程叫做凝固，凝固放热。
物态变化过程中能量转换
汽化与液化
物质从液态变为气态的过程叫做汽化，汽化吸热 。
物质从气态变为液态的过程叫做液化，液化放热 。
热力学第一定律的意义
阐明了热能与机械能之间转换的定量 关系，为热力学的发展奠定了基础。 同时，热力学第一定律也是能量守恒 和转换定律在热力学中的一种具体表 现。
能量守恒观念在自然界中普遍性
能量守恒观念
能量既不能被创造也不能被消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在 转化或转移的过程中其总量保持不变。
影响因素
分子间作用力的大小与分子间的距离有关，当分子间的距离等于平衡距离时，引力等于斥 力，对外不显力；当分子间的距离小于平衡距离时，斥力大于引力，对外显斥力；当分子 间的距离大于平衡距离时，引力大于斥力，对外显引力。
分子势能
与分子力相对应的势能叫做分子势能。当分子间的距离等于平衡距离时，分子势能最小； 当分子间的距离小于平衡距离时，随距离的减小而增大；当分子间的距离大于平衡距离时 ，随距离的增大而增大。
思路点拨
解决此类问题，需要掌握阿伏伽德罗常数的含义和应用，理解摩尔质量 、摩尔体积等概念，并能够运用这些概念进行相关的计算。
典型计算题解析和思路点拨
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典型计算题二
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解析
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思路点拨
一定质量的某种理想气体从外界吸收 了4.2×105 J的热量，同时气体对外 界做了6×105 J的功，则气体内能的 改变量是____J；分子的平均动能____( 选填“变大”、“变小”或“不变”) ．
自然界中的普遍性
能量守恒观念在自然界中具有普遍性。无论是宏观世界还是微观世界，无论是化学反应还是物理变化，都遵循能 量守恒的原则。例如，化学反应中的能量转化、天体运动中的引力势能转化、电磁场中的能量传递等。
热力学第一定律在实际问题中应用
热机效率问题
制冷技术
热传导问题
热力学第一定律可以用来分析热机的 效率问题。热机是将热能转换为机械 能的装置，其效率取决于热机内部的 工作过程以及热机与外部环境之间的 热量交换。通过热力学第一定律可以 计算出热机的效率，并找出提高热机 效率的途径。
影响气体压强的因素
气体分子的平均动能和分子的密集程度。温度是分子平均动 能的标志，温度越高，分子平均动能越大，压强越大；分子 的密集程度用单位体积内的分子数来表示，单位体积内的分 子数越多，压强越大。
固体、液体性质与
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物态变化
晶体与非晶体特性比较
晶体特性 具有规则的几何外形。
有固定的熔点。
晶体与非晶体特性比较
THANKS.
热力学第一定律也可以应用于制冷技 术中。制冷机是将热量从低温物体传 递到高温物体的装置，其工作原理与 热机相反。通过热力学第一定律可以 分析制冷机的性能，并优化制冷机的 设计以提高其效率。
热力学第一定律还可以用来解决热传 导问题。热传导是热量在物体内部或 物体之间传递的过程，其速率取决于 物体的导热性能以及物体之间的温度 差。通过热力学第一定律可以建立热 传导的数学模型，并求解出物体内部 的温度分布以及热量传递的速率。
各向异性。 非晶体特性
无规则的几何外形。
晶体与非晶体特性比较
无固定的熔点。 各向同性。
液体表面张力与浸润现象
液体表面张力
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表面张力使液体表面有收缩的趋势。
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液体表面层分子间距离大于液体内部分子间 距离，表现为引力。
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浸润现象
一种液体会润湿某种固体并附在固体的表 面上，这种现象叫做浸润。
热机效率问题
热力学第二定律指出，热机不可能把从热源吸收的热量全部转化为机械能，因此热机的效率总是小于1。这一结论可 以用来指导热机的设计和优化。
制冷技术
热力学第二定律也适用于制冷技术。制冷机在制冷过程中需要消耗一定的功，同时也会产生一定的热量。根据热力学 第二定律，制冷机的效率也是有限的。
环境保护
热力学第二定律还与环境保护密切相关。例如，在处理废气、废水和固体废弃物时，需要遵循热力学第 二定律也提醒我们注意资源的节约和循 环利用。
根据热力学第一定律得气体内能的改 变量是∆U = Q + W = 4.2×10^5 J 6×10^5 J = -1.8×10^5 J，即气体 内能减少了1.8×10^5 J.因为理想气 体的内能只与温度有关，所以气体内 能减少，温度一定降低，分子的平均 动能一定变小.
热力学第一定律是能量守恒定律在热 学中的体现，在应用该定律时一定要 注意各量符号的意义及物理意义.
熵增加原理
一个孤立系统的总熵会不断增加，即系统的 无序程度会不断增加，直到达到最大熵值， 也就是系统达到最无序的状态。
熵增加原理在自然界中的 普遍性
自然界中的许多现象都符合熵增加原理，如 热传导、扩散、化学反应等。这些现象都表 明，自然界的演化方向是朝着无序程度增加
的方向进行的。
热力学第二定律在实际问题中应用
理想气体状态方程及应用
理想气体状态方程
PV/T=C（常数），或P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂。
应用
用于解决涉及气体压强、体积和温度之间关系的问题，如计算气体的压强、体 积或温度等。
气体压强与微观解释
气体压强的微观解释
气体压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。单个 分子对器壁的碰撞时间极短，作用是不连续的，但大量分子 频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力。
物质由大量分子组成
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阿伏伽德罗常数
是联系宏观物理量和微观 物理量的桥梁，常用来估 算分子的大小、分子间的 距离等。
分子的热运动
一切物质的分子都在不停 地做无规则的运动，这种 运动与温度有关，温度越 高，分子运动越剧烈。
扩散现象
不同物质在相互接触时彼 此进入对方的现象，温度 越高，扩散越快，可在固 体、液体、气体中进行。
高考物理一轮复习课件 专题十三分子动理论内 能
汇报人：XX 20XX-01-22
目 录
• 分子动理论基本概念 • 气体实验定律与理想气体状态方程 • 固体、液体性质与物态变化 • 热力学第一定律及能量守恒观念 • 热力学第二定律及熵增加原理 • 分子动理论内能相关计算题解析
分子动理论基本概
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念
学生自主练习和答案核对
学生自主练习
为了巩固所学知识，学生可以选择一些相关 的计算题进行自主练习。在练习过程中，要 注意理解题意，明确所求的物理量，并能够 运用所学知识进行正确的分析和计算。
答案核对
完成练习后，学生可以与标准答案进行核对 ，检查自己的解题思路和计算过程是否正确 。对于出现的错误和问题，要及时进行反思 和纠正。
热力学第二定律及
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熵增加原理
热力学第二定律表述及意义
热力学第二定律的两种表述
热量不可能自发地从低温物体传到高温物体；不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起 其他变化。
热力学第二定律的意义
揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的。
熵增加原理及其在自然界中普遍性
典型计算题解析和思路点拨
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典型计算题一
已知某种理想气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，
则该种气体分子所占的体积为多少？
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解析
此题考查了阿伏伽德罗常数的应用。根据题意，可以求出每个气体分子 所占的体积。首先，根据摩尔质量和密度求出摩尔体积，再根据阿伏伽 德罗常数求出每个气体分子所占的体积。
分子动理论内能相
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关计算题解析
计算题类型和解题方法概述
计算题类型
高考物理中，关于分子动理论内能的计 算题主要包括分子的平均动能、内能、 热力学第一定律的应用等。
VS
解题方法概述
解决这类问题，首先需要掌握分子动理论 的基本知识，如分子的热运动、分子间的 相互作用力等。其次，要熟悉热力学第一 定律及其表达式，能够运用该定律分析内 能的变化。最后，还需要掌握一些解题技 巧，如微元法、图像法等。