高考物理二轮复习第16讲热学课件

1
2
2
;


③盖—吕萨克定律 1 = 2 。
1
2
1 1
(3)理想气体状态方程
1
=
2 2
2
。
(4)热力学定律。
①热力学第一定律:ΔU=W+Q。
②热力学第二定律:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向
性。
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第六页，共四十五页。
知识(zhī shi)
脉络梳理
隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将
气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是
(
)
ABD
A.气体自发扩散前后内能相同
B.气体在被压缩的过程中内能增大
C.在自发扩散过程中,气体对外界做功
D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功
E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变
越剧烈。
(3)分子势能、分子力与分子间距离的关系。
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第十一页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)í)
热点三
拓展训练1(多选)(2018·全国卷Ⅱ)对于实际的气体,下列说法正确的是
(
)BDE
A.气体的内能包括气体分子的重力势能
B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能
近几年高考中一般给出两个小题,一个选择题,一个计算题,但是分
值不同,难易程度也不同。选择题主要综合考查分子动理论、物体
内能、固体、液体、热力学第一定律等内容;计算题主要集中在气
体实验定律方面的考查,有时把几个知识点结合起来出综合性计算
题,但难度一般不会太大。
在复习过程中除了重视高频考点外,还要特别注意概念的强化与规
内能增大,故选项B、D正确;气体被压缩过程中,温度升高,分子平均动能增大,故
选项E错误。
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第二十一页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng tí)
热点二
命题(mìng
热点三
tí)
气体实验定律和理想气体状态方程
常以计算题形式考查气体状态参量的变化。
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第二十二页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
热点三
tí)
例4如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长U形玻璃管插在容积很大的水银
槽中,管的上部有一定长度的水银,两段气体柱被封闭在左右两侧的竖直管中。
开启阀门K,当各水银液面稳定时,位置如图所示,此时两段气体柱的温度均为
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第二十页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng tí)
热点二
命题(mìng tí)
热点三
解析:由于隔板右侧是真空,抽开隔板后,气体自发扩散至整个汽缸,并不
做功也没有热量交换,所以自发扩散前后内能相同,故选项A正确,选项C错误;
气体被压缩过程中,外界对气体做功,没有热量交换,根据ΔU=W+Q,气体的
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第二十三页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
热点三
tí)
思维导引
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第二十四页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
热点三
tí)
答案:(1)60 cm (2)372 K
解析:(1)设右侧竖直管内气体压强为p1,左侧竖直管内气体压强为p2,左侧
错误;从a到b过程气体温度不变,气体内能不变,ΔU=0,C正确;由热力学第一定
律ΔU=W+Q可知,Q=ΔU-W=-W<0,气体向外界放出热量,D错误,E正确。
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第十八页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
热点三
tí)
规律方法理想气体相关三量ΔU、W、Q的分析思路
减小,其内能可能不变,选项D正确。
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第十二页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
热点三
tí)
固体、液体的性质
常以选择题的形式考查气体、固体、液体的性质。
例2(多选)下列说法正确的是(
)
AD
A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数
a变化到状态b,其过程如p-T图中从a到b的直线所示。在此过程中(
)
A.气体的体积减小
ACE
B.气体对外界做功
C.气体的内能不变
D.气体先从外界吸收热量,后向外界放出热量
E.外界对气体做功,同时气体向外界放出热量
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第十六页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
一般由公式Q=ΔU-W分析气体的吸、放热情况。
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第十九页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng tí)
热点二
命题(mìng
热点三
tí)
拓展训练2(多选)(2017·全国卷Ⅱ)如图所示,用隔板将一绝热汽缸分成
两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将
2016 卷Ⅲ,33(2);2017 卷Ⅰ,33(2);
2017 卷Ⅱ,33(2);2017 卷Ⅲ,33(2);
2018 卷Ⅰ,33(2);2018 卷Ⅱ,33(2);
2018 卷Ⅲ,33;2019 卷Ⅰ,33(2);2019 卷
Ⅱ,33(2);2019 卷Ⅲ,33(2)
第二页，共四十五页。
2
命题规律
300 K。已知h1=5 cm,h2=10 cm,右侧气体柱长度l1=60 cm,大气压p0相当于
75 cm高水银柱产生的压强,重力加速度为g,水银密度为ρ,求:
(1)左侧竖直管内气体柱的长度l2;
(2)关闭阀门K,当右侧竖直管内的气体柱长度l1'=68 cm时(管内气体未溢出),
气体温度为多少?
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tí)
命题(mìng
热点三
tí)
思维导引
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第十四页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
热点三
tí)
物质的摩尔质量
解析:阿伏加德罗常数=
,因此选项 A 正确;空气相对
一个分子的质量
湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近该温度下的饱和汽压,水蒸发越慢,选项B
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第八页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng tí)
热点三
思维导引
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第九页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng tí)
热点三
解析:温度是分子平均动能的标志,温度不变,分子的平均动能一定不变,选项
例1(多选)有关分子的热运动和内能,下列说法正确的是(
) ABC
A.一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变
B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈
C.物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和
D.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
E.外界对物体做功,物体的内能必定增加
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tí)
命题(mìng tí)
热点三
思维导引
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第十七页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
热点三
tí)
解析:由p-T图像可知,气体从a到b过程气体温度保持不变而气体压强p增大,根
据玻意耳定律,气体体积V减小,A正确;气体体积减小,外界对气体做功,W>0,B
A正确;同样,当物体温度升高时,分子的平均动能增加,也就是分子运动变剧
烈,选项B正确;物体的内能包括物体中所有分子动能与分子势能的总和,选
项C正确;布朗运动是由悬浮在液体中的微粒受到液体分子无规则碰撞引
起的,选项D错误;根据热力学第一定律可知,外界对物体做功的同时,若物体放
出热量,内能有可能减小或不变,选项E错误。
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第二十六页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng tí)
热点二
命题(mìng
律的记忆,如用油膜法测分子的直径、分子力的特点、分子动能与
温度的关系、分子势能与分子间距的关系、永动机不可能实现的
原因,同时注意这些知识相互结合的应用,以及与其他知识点的综
合应用。
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第三页，共四十五页。
第16讲
热学(rèxué)
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第四页，共四十五页。
知识脉络
(màiluò)梳理
规律方法
(fāngfǎ)导引
2.思想(sīxiǎng)方法
(1)物理思想:模型思想、控制变量。
(2)物理方法:假设法、控制变量法、能量守恒法。
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第七页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng tí)
热点三
分子动理论 内能
常以选择题形式考查分子动理论、物体内能的内容。
Ⅱ,33(1);2019 卷Ⅱ,33(1);2019 卷
Ⅲ,33(1)
2015 卷Ⅰ,33(1);2016 卷Ⅰ,33(1);
2017 卷Ⅱ,33(1);2017 卷Ⅲ,33(1);2019 卷
Ⅰ,33(1)
2015 卷Ⅰ,33(2);2015 卷Ⅱ,33(2);
2016 卷Ⅰ,33(2);2016 卷Ⅱ,33;
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第十页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
热点三
tí)
规律方法分子动理论的三个核心规律
(1)分子模型、分子数。
4
①分子模型:球模型,V= πR3;立方体模型,V=a3。

3

②分子数:N=nNA= NA= NA。
m
m
(2)分子运动:分子做永不停息的无规则运动,温度越高,分子的无规则运动
C.气体的内能包括气体整体运动的动能
D.气体的体积变化时,其内能可能不变
E.气体的内能包括气体分子热运动的动能
解析:气体的内能是指所有气体分子热运动的动能和相互作用的势能之
和,不包括分子的重力势能和气体整体运动的动能,选项A、C错误,B、E正确;气
体体积变化时,其分子势能可能增加、可能减小,而分子的动能可能增加、可能
热点三
tí)
(2)设U形管横截面积为S,对右侧竖直管中气体柱有
初态,p1=p0+ρgh2,V1=l1S,T1=300 K
末态,p1'=p0+pg(l1'-l1+h2),V1'=l1'S,设此时温度为T1'
1 1
根据理想气体状态方程有
1
=
1 '1 '
1 '
解得T1'=372 K。
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竖直管内气体柱下端与水银槽内水银面的高度差为h3,则有
p1=p0+ρgh2①
p2=p1-ρgh1②
p2=p0+ρgh3③
联立①②③得h3=5 cm
则l2=l1-h2+h1+h3=60 cm。
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第二十五页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng
错误;液体表面张力的方向与液面平行,选项C错误;根据热力学第一定律和热力
学第二定律,内能的一部分转化为机械能是可行的,选项D正确。
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第十五页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
tí)
命题(mìng tí)
热点三
例3(多选)(2019·
陕西榆林模拟)如图所示,一定质量的理想气体从状态
(1)对内能变化量ΔU的分析思路:
①由理想气体温度变化分析理想气体内能变化。温度升高,内能增加;温度降
低,内能减少。
②由公式ΔU=W+Q分析内能变化。
(2)对做功W的分析思路:
①由体积变化分析气体做功情况。气体膨胀,气体对外界做功;气体被压
缩,外界对气体做功。
②由公式W=ΔU-Q分析气体做功情况。
(3)对气体吸、放热Q的分析思路:
B.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快
C.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
D.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一
部分内能转化为机械能是可能的
热力学定律
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第十三页，共四十五页。
命题(mìng
热点一
tí)
命题(mìng
热点二
规律(guīlǜ)方
法导引
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第五页，共四十五页。
知识脉络
(màiluò)梳理
规律(guīlǜ)方
法导引
1.知识规律
(1)分子动理论(lǐlùn):物体是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规则
运动;分子间存在着引力和斥力。
(2)气体实验定律。
①玻意耳定律p1V1=p2V2;

②查理定律 1 =
专题(zhuāntí)七
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第一页，共四十五页。
选修3-3
命题热点
热点一 分子动理
论 内能
热点二 热力学定
律 固体、液体的
第 16
性质
讲
热学
热点三 气体实验
定律和理想气体状
态方程
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考题统计
2015 卷Ⅱ,33(1);2016 卷Ⅲ,33(1);2017 卷
Ⅰ,33(1);2018 卷Ⅰ,33(1);2018 卷