高考综合复习热学专题复习
新高考物理热学知识点
新高考物理热学知识点近年来,我国高考改革进入了深入推进的阶段,新高考将于不久的将来正式实施。
作为一门考试科目,物理在新高考中依然占据了重要的地位。
热学是物理学中的一门重要分支,对于学生来说,掌握热学的基本知识点是非常必要的。
在新高考中,热学知识点也是考查重点之一。
本文将介绍几个在新高考中可能会涉及的物理热学知识点。
1. 温度与热量的概念热学的基础概念之一是温度和热量。
在日常生活中,我们常常用温度来描述物体的热程度,温度是物体分子运动的量化描述。
而热量则是能量的一种表现形式,是物体传递热的方式。
了解温度与热量的概念是热学学习的基础。
2. 热传导、热辐射与热对流在物理学中,传导、辐射和对流是常见的三种热传递方式。
热传导是指物质内部热量的传递,通常是通过分子或电子的碰撞传递热量。
热辐射是指物体通过电磁波的辐射传递热量,无需介质的参与。
热对流则是指物体内部和外部的气体或液体通过传动和对流来传递热量。
3. 热力学第一定律热力学第一定律,也称为能量守恒定律,是热学中的一个基本原理。
根据热力学第一定律,一个系统的内能的增量等于吸收的热量与对外做功的和。
这个定律告诉我们,能量在系统内的转化具有一定的规律。
4. 理想气体的状态方程理想气体模型是热学中常用的模型之一,其状态方程为PV=nRT,其中P为气体的压强,V为体积,n为物质的物质量,R为气体常数,T为温度。
理想气体状态方程的应用广泛,理解和掌握这个方程对于解答相关题目具有重要的意义。
5. 热力学第二定律热力学第二定律是热学中的另一个重要定律。
根据热力学第二定律,热量不能自行从低温物体流向高温物体,热量总是从高温物体流向低温物体。
这个定律揭示了自然界中的能量流动规律,是能量守恒的一个重要补充。
6. 熵的概念熵是热力学中一个非常重要的概念,它是多样性、无序性的度量。
熵增原理指出,一个封闭系统的熵增不会减少,而是不断增加,这也是自然界中趋于混乱状态的基本规律。
了解熵的概念可以帮助我们更好地理解热力学的基本原理。
高考物理选修专题《热学》经典题基础题
分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减
小而增大.分子间的作用力指的是引力和斥力的合力.当分子距离r=r0 时,分子间的作用力为0,所以B正确. 答案: B
3.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计 分子势能)( ) B.内能减小,吸收热量 D.内能减小,外界对其做功
解析:
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,
小颗粒由许多分子组成,所以布朗运动不是分子的无规则运动,也不是
指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动,故A、B选项错误.布朗运动虽然 是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的,但其重要意义是反映了液 体分子的无规则运动,而不是反映了分子间的相互作用,故 C 选项错 误.观察布朗运动会看到固体颗粒越小,温度越高,布朗运动越明
(3)该要点在高考中主要以简答题的方式考查.
2.热力学过程方向性实例: 热量Q能自发传给 (1)高温物体 低温物体 热量Q不能自发传给 能自发地完全转化为 (2)功 热量 不能自发地且不能完全转化为 能自发膨胀到 (3)气体体积V1 气体体积V2(较大) 不能自发收缩到
也可以从单一热源吸收热量全部用来做功,所以 B项正确;内能的改变 与热传递和做功同时有关,所以C、D错误. 答案: B
7 .下图是密闭的气缸,外力推动活塞 P压缩气体,对缸内气体做
功800 J,同时气体向外界放热200 J.缸内气体的(
A.温度升高,内能增加600 J B.温度升高,内能减少200 J C.温度降低,内能增加600 J D.温度降低,内能减少200 J 解析:
显.故D选项正确.
答案: D
2.分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距
2020 年高考物理热学计算专题及答案
2020 年高考物理热学计算专题及答案专题简介:1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为:Q 吸=cm (t -t 0)=cm ⊿t 。
②计算物体放出热量的公式为:Q 放=cm (t 0-t )=cm ⊿t 。
其中,Q 吸表示吸收热量,单位是J ;c 表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m 表示质量,单位是kg ;t 0表示物体初始温度,单位是℃;t 表示物体后来的温度,单位是℃。
⊿t =t -t 0表示物体升高了的温度。
⊿t =t 0-t ,表示物理降低了的温度。
2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q 放=mq 。
②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q 放=qV 。
推导过程如下: 说明:①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
②只对气体适用。
两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。
其中,Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J ;q 表示燃料的热值,单位是J/kg ;m 表示质量,单位是kg 。
V 表示体积,单位是m3。
3.热效率公式(1)热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率,其公式为:η=放吸Q Q 。
(2)炉具的热效率:天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量,Q 总=Q 放,水吸收的热量是有用的热量Q 有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
(3)电热水器的效率:电热丝所产生热量为Q 总,总=Q 放,水需要吸收热量为Q 有,有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
专题例题:【例题1】(2018•济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J .[c 牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】热传递;2.1×104。
2025年高考物理总复习专题十三热学第3讲热力学定律
第3讲热力学定律、能量守恒知识巩固练1.(2023年湛江二模)一同学在室内空调显示屏上看到室内的空气温度,为了测出室外的空气温度,他将一近似球形的气球在室内吹大并放置较长一段时间后,测量其直径为L1之后拿到室外并放置较长一段时间后,测量其直径为L2,L2>L1若不考虑气球表皮的弹力变化,且气球吹大后视为球体,大气压不变,室内、外的温度均保持不变,则()A.气球内气体对外界做负功B.气球内气体对外界不做功C.室外温度比室内温度高D.气球在室外放出了热量【答案】C【解析】气球直径变大,说明气体体积变大,说明气体对外界做功,A、B错误;根据V1T1=V2T2,可知体积变大,温度升高,所以室外温度比室内温度高,C正确;根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知温度升高,气体内能增大;体积变大,气体对外界做功,所以气体从外界吸收热量,D错误.2.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成.开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示.在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体()A.对外做正功,分子的平均动能减小B.对外做正功,内能增大C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减小【答案】A3.(2023年北京东城一模)如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经过两个状态变化过程,先后到达状态b和状态c.下列说法正确的是()A.从a 到b 的过程中,气体从外界吸热B.从a 到b 的过程中,气体的内能增加C.从b 到c 的过程中,气体的压强减小D.从b 到c 的过程中,气体对外界做功【答案】C 【解析】从a 到b 的过程中,气体温度不变,内能不变,体积减小,外界对气体做功.ΔU =0,W >0,由热力学第一定律ΔU =W +Q ,得Q <0,气体向外界放热,A 、B 错误;从b 到c 的过程中,体积不变,气体对外界不做功.从b 到c 的过程中,温度降低,体积不变,由查理定律得,气体的压强减小,C 正确,D 错误.综合提升练4.(2022年辽宁卷)一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b ,其体积V 和热力学温度T 变化图像如图所示,此过程中该系统 ( )A.对外界做正功B.压强保持不变C.向外界放热D.内能减少【答案】A 【解析】理想气体从状态a 变化到状态b ,体积增大,理想气体对外界做正功,A 正确;由题图V -T 图像可知V =V 0+kT ,根据理想气体的状态方程有pV T =C ,联立有p =Ck +V 0T ,可看出T 增大,p 增大,B 错误;理想气体从状态a 变化到状态b ,温度升高,内能增大,D 错误;理想气体从状态a 变化到状态b ,A 、D 可知,理想气体对外界做正功且内能增大,则根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量,C 错误.5.(2022年河北卷)如图,绝热密闭容器中装有一定质量的某种理想气体和一个充有同种气体的气球.容器内温度处处相同.气球内部压强大于外部压强.气球慢慢漏气后,容器中气球外部气体的压强将________(填“增大”“减小”或“不变”);温度将________(填“升高”“降低”或“不变”).【答案】增大 升高 【解析】假设气球内部气体和气球外部气体的温度不变,当气球内部的气体缓慢释放到气球外部,容器中气球外部气体的压强将增大.当气球内部的气体缓慢释放到气球外部,原来气球外部气体绝热压缩,与外界无热交换,即Q =0,外界对气体做功,即W >0,根据绝热情况下的热力学第一定律ΔU =W ,可知气体内能增加,温度T 升高.6.如图所示是某种家庭便携式喷雾消毒桶及其原理图,内部可用容积为2 L ,工作人员装入稀释过的1.2 L 药液后旋紧壶盖,关闭喷水阀门,拉动压柄打气,每次打入压强为1 atm ,体积为0.1 L 的气体,此时大气压强为1 atm ,当壶内压强增大到2 atm 时,开始打开喷阀消杀,假设壶内温度保持不变,若不计管内液体体积.下列说法正确的是 ( )A.工作人员共打气9次B.打开阀门,当壶内不再喷出消毒液时,壶内剩余消毒液的体积为0.4 LC.打开阀门,当壶内不再喷出消毒液时,壶内剩余消毒液的体积为0.1 LD.消毒液喷出过程,气体对外做功,对外做功大于从外界吸收热量【答案】B【解析】设工作人员共打气n次,根据玻意耳定律有1 atm×(2 L-1.2 L)+n·1 atm×0.1 L=2 atm×(2 L-1.2 L),解得n=8,故A错误;打开阀门后,根据玻意耳定律有2 atm×(2 L-1.2 L)=1 atm×V气,解得V气=1.6 L,壶内不再喷出消毒液时,壶内气体的体积为1.6 L,则壶内剩余消毒液的体积为0.4 L,B正确,C错误;由于壶内温度保持不变,则壶内气体的内能不变,则根据热力学第一定律ΔU=Q+W,可知气体对外做的功等于从外界吸收的热量,D错误.。
2024届高考物理一轮复习热点题型归类训练:热学的基本概念与原理(解析版)
热学的基本概念与原理1.目录题型一 关于分子动理论及内能的考查类型1 微观量估算的两种“模型”类型2 布朗运动与分子热运动类型3 分子力和内能题型二 固体、液体和气体类型1 固体和液体性质的理解类型2气体压强的计算及微观解释题型三 关于热力学定律与能量守恒定律的理解类型1 热力学第一定律的理解类型2 热力学第二定律的理解类型3 热力学第一定律与图像的综合应用题型一:关于分子动理论及内能的考查类型1 微观量估算的两种“模型”1.微观量与宏观量(1)微观量:分子质量m0、分子体积V0、分子直径d等.(2)宏观量:物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的体积V、摩尔体积V mol等.2.分子的两种模型(1)球模型:V0=16πd3,得直径d=36V0π(常用于固体和液体).(2)立方体模型:V0=d3,得边长d=3V0(常用于气体).3.几个重要关系(1)一个分子的质量:m0=MN A.(2)一个分子的体积:V0=V molN A(注意:对于气体,V0表示一个气体分子占有的空间).(3)1mol物体的体积:V mol=Mρ.模型1 微观量估算的球体模型1(多选)钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿伏加德罗常数为N A.已知1克拉=0.2g,则下列选项正确的是()A.a克拉钻石物质的量为0.2aM B.a克拉钻石所含有的分子数为0.2aN A MC.每个钻石分子直径的表达式为36M×10-3N Aρπ(单位为m)D.a克拉钻石的体积为aρ【答案】 ABC【解析】 a克拉钻石的质量为0.2a克,得物质的量为0.2aM,所含分子数为0.2aM×N A,故A、B正确;每个钻石分子的体积为M×10-3ρN A,固体分子看作球体,V=43πR3=43πd23=16πd3,联立解得分子直径d=36M×10-3N Aρπ,故C正确;a克拉钻石的体积为0.2a×10-3ρ,D错误.2(2022·山东省摸底)在标准状况下,体积为V的水蒸气可视为理想气体,已知水蒸气的密度为ρ,阿伏伽德罗常数为N A,水的摩尔质量为M,水分子的直径为d。
高考回归复习—热学部分解答题 含答案
高考回归复习—热学部分解答题1.一定质量的理想气体,其内能跟热力学温度成正比。
在初始状态A时,体积为V0,压强为p0,温度为T0,此时其内能为U0.该理想气体从状态A经由一系列变化,最终返回到原来状态A,其变化过程的VT图如图所示,其中CA延长线过坐标原点,B、A点在同一竖直线上。
求:(1)该理想气体在状态B时的压强;(2)该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中,气体向外界放出的热量。
2.一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,如图所示水平放置.活塞的质量m=20 kg,横截面积S=100 cm2,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气,开始时汽缸水平放置,活塞与汽缸底的距离L1=12 cm,离汽缸口的距离L2=3 cm.外界气温为27 ℃,大气压强为1.0×105 Pa,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平,取g=10 m/s2,求:(1)此时气体的温度为多少?(2)在对缸内气体加热的过程中,气体膨胀对外做功,同时吸收Q=370 J的热量,则气体增加的内能ΔU 多大?3.如图所示,长为L、横截面积为S、质量为m的筒状小瓶,底朝上漂浮在某液体中。
平衡时,瓶内空气柱长为0.21L,瓶内、外液面高度差为0.10L;再在瓶底放上一质量为m的物块,平衡时,瓶底恰好和液面相平。
已知重力加速度为g,系统温度不变,瓶壁和瓶底厚度可忽略。
求:(1)液体密度ρ;(2)大气压强p0。
4.如图所示,哑铃状玻璃容器由两段完全相同的粗管和一段细管连接而成,容器竖直放置。
容器粗管的截面积为S1=2cm2,细管的截面积S2=1cm2,开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm。
整个细管长为h=4cm,封闭气体长度为L=6cm,大气压强取p0=76cmHg,气体初始温度为27C 。
求:(1)若要使水银刚好离开下面的粗管,封闭气体的温度应为多少K?(2)若在容器中再倒入同体积的水银,且使容器中封闭气体长度L仍为6cm不变,封闭气体的温度应为多少K?5.某一热学装置如图所示,左侧容器开口;横截面积为左侧容器15的右管竖直放置,上端封闭,导热良好,管长L0=1.5m,粗细均匀,底部有细管与左侧连通,初始时未装液体,右管里面气体压强等于大气压。
2024全国高考真题物理汇编:热力学定律章节综合
2024全国高考真题物理汇编热力学定律章节综合一、单选题1.(2024北京高考真题)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮,将气泡内的气体视为理想气体,且气体分子个数不变,外界大气压不变。
在上浮过程中气泡内气体()A.内能变大B.压强变大C.体积不变D.从水中吸热2.(2024重庆高考真题)某救生手环主要由高压气罐密闭。
气囊内视为理想气体。
密闭气囊与人一起上浮的过程中。
若气囊内气体温度不变,体积增大,则()A.外界对气囊内气体做正功B.气囊内气体压强增大C.气囊内气体内能增大D.气囊内气体从外界吸热3.(2024山东高考真题)一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等压过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→a过程是等温过程。
下列说法正确的是()A.a→b过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功B.b→c过程,气体对外做功,内能增加C.a→b→c过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功D.a→b过程,气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量二、多选题4.(2024河北高考真题)如图,水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分,左侧封闭一定质量的理想气体,右侧为真空,活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。
汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度,弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。
活塞初始时静止在汽缸正中间,后因活塞密封不严发生缓慢移动,活塞重新静止后()A.弹簧恢复至自然长度B.活塞两侧气体质量相等C.与初始时相比,汽缸内气体的内能增加D.与初始时相比,活塞左侧单位体积内气体分子数减少5.(2024海南高考真题)一定质量的理想气体从状态a开始经ab、bc、ca三个过程回到原状态,已知ab 垂直于T轴,bc延长线过O点,下列说法正确的是()A .bc 过程外界对气体做功B .ca 过程气体压强不变C .ab 过程气体放出热量D .ca 过程气体内能减小6.(2024全国高考真题)如图,一定量理想气体的循环由下面4个过程组成:1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量),2→3为等压过程,3→4为绝热过程,4→1为等容过程。
专题03 热学版块大题综合-【冲刺双一流之大题必刷】备战2024年高考物理冲刺
专题03 热学版块大题综合一、解答题1.(2023·辽宁·校联考模拟预测)如图所示,底部带有阀门K 的导热汽缸静置在水平地面上,质量为m 、横截面积为S 的活塞将汽缸内的空气分为高度均为h 的上、下两部分,初始时上面封闭空气的压强恰好等于外界大气压强。
现用打气筒从阀门K 处缓慢充入空气,使活塞缓慢上升。
已知重力加速度大小为g ,大气压强恒为5mg S,活塞可在汽缸内无摩擦滑动且汽缸不漏气,空气可视为理想气体,不考虑空气温度的变化,当活塞上升2h 时,求: (1)活塞上方封闭空气的压强p ;(2)活塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比k 。
2.(2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测)下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体,开始时缸内气体的压强等于大气压强0p ,温度为7C t =︒。
(1)关闭气缸底部的阀门K ,使缸内气体温度升高至87C t '=︒,试计算此时缸内气体的压强;(2)保持缸内气体温度始终为87C ︒,打开气缸底部的阀门,缓慢放出部分气体,使缸内气体的压强再次等于大气压强0p ,试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。
3.(2023·辽宁·校联考模拟预测)如图所示的粗细均匀薄壁U 形管,左管上端封闭,右管开口且足够长;温度为1300K T =时,右管内水银面比左管高4cm h =,左管内空气柱长度40cm L =,大气压强076cmHg p =。
(1)求此时封闭气体的压强大小;(2)现使左管内空气温度缓慢下降,则当左管内液面上升14cm h =时,管内气体热力学温度为多少?(3)若让整个装置自由下落,且温度保持不变,求下落过程中封闭空气柱的长度。
(结果保留三位有效数字)4.(2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考二模)学校开设太空探索课,某学生小组根据反冲原理制作了一个“水火箭”。
高中物理专题14热学总复习课件
pA
3
②
T2=540K时,水银高度差为15.2cm
(2)从T0=300k升到T,体积为V0,压强为pA,等压过程
T=
V 0T 0 V A1
=
V0 300
2 3
V
0
=450K
③
T1=400K<450K,pA1=pA=p0,水银柱的高度差为0
从T=450K升高到T2=540K为等容过程
p A = p A2
(2010·广东)图1422是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩 气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J, 缸内气体的() A.温度升高,内能增加600J B.温度升高,内能减少200J C.温度降低,内能增加600J D.温度降低,内能减少200J
图1422
由能量守恒,△E=Q+W=-200J+800J=600J,内能 增加600J,则温度一定升高.
分子动理论问题
(2010 湖 北 武 汉 模 拟 ) 已 知 地 球 的 半 径 为 6.4× 103km,水的摩尔质量为1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德罗 常数为6.02×1023 mol,设想将1kg水均匀地分布在地球 表面,估算1cm2的地球表面上分布的水分子数目约为 () A.7×103个 B.7×103个 C.7×1010个 D. 7× 1012个
图 14-1-1
分子间距等于r0时分子势能最小,即r1=r2.当r小于r1时 分子力表现为斥力;当r大于r1小于r2时分子力表现为 斥力;当r大于r2时分子力表现为引力,A错BC对.在r 由r1变到r2的过程中,分子斥力做正功分子势能减小, D错误.
气体状态与内能的变化
用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A 中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如 图1421①).现把隔板抽去,A中的气体自
高考综合复习——热学专题
高考综合复习——热学专题复习一分子动理论、热力学定律和能量守恒总体感知知识网络第一部分分子动理论知识要点梳理知识点一——物质是由大量分子组成的▲知识梳理1.分子体积分子体积很小,它的直径数量级是m。
油膜法测分子直径:,V是油滴体积,S是水面上形成的单分子油膜的面积。
2.分子质量分子质量很小,一般分子质量的数量级是㎏。
3.阿伏伽德罗常数1摩的任何物质含有的微粒数相同,这个数的测量值。
▲疑难导析关于计算分子大小的两种物理模型:1.对于固体和液体对于固体和液体,分子间距离比较小,可以认为分子是一个个紧挨着的,设分子体积为,则分子直径:(球体模型),(立方体模型)。
2.对于气体对于气体,分子间距离比较大,处理方法是建立立方体模型,从而可计算出两气体分子之间的平均间距。
说明:(1)不论把分子看成是球体还是立方体,都是一种近似的处理方法,得出的结果虽然稍有不同,但不会影响到分子直径的数量级都是m这一点。
(2)估算问题常用到的一些常识性的数据:如室温可取27℃;地球公转周期为365天;地球自转周期为24h;月球绕地球转动周期为30天;标准状态下气体压强=76cmHg、温度T=273K、体积V=22.4L等。
:在用油膜法测定分子直径的实验中,若已知该种油的摩尔质量为M,密度为,油滴质量为m,油滴在液面上扩展后的最大面积为S,以上各量均为国际单位,那么,下列各式中正确的是()A.油分子直径 B.油分子直径C.油滴所含分子数为 D.油滴所含分子数为答案:BC解析:油滴的体积为,则分子直径,A错,B项正确。
油滴中所含的分子数,故C对,D错。
知识点二——分子永不停息地做无规则热运动▲知识梳理1.分子永不停息做无规则热运动的实验事实:扩散现象和布郎运动。
扩散现象在说明分子在不停地运动着的同时,还说明了分子之间有空隙。
水和酒精混合后的体积小于原来总体积之和,就是分子之间有空隙的一个例证。
2.布朗运动布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动。
2020 年高考物理热学计算专题及答案
2020 年高考物理热学计算专题及答案专题简介:1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为:Q 吸=cm (t -t 0)=cm ⊿t 。
②计算物体放出热量的公式为:Q 放=cm (t 0-t )=cm ⊿t 。
其中,Q 吸表示吸收热量,单位是J ;c 表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m 表示质量,单位是kg ;t 0表示物体初始温度,单位是℃;t 表示物体后来的温度,单位是℃。
⊿t =t -t 0表示物体升高了的温度。
⊿t =t 0-t ,表示物理降低了的温度。
2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q 放=mq 。
②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q 放=qV 。
推导过程如下: 说明:①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
②只对气体适用。
两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。
其中,Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J ;q 表示燃料的热值,单位是J/kg ;m 表示质量,单位是kg 。
V 表示体积,单位是m3。
3.热效率公式(1)热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率,其公式为:η=放吸Q Q 。
(2)炉具的热效率:天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量,Q 总=Q 放,水吸收的热量是有用的热量Q 有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
(3)电热水器的效率:电热丝所产生热量为Q 总,总=Q 放,水需要吸收热量为Q 有,有=Q 吸,则η=总有Q Q 。
专题例题:【例题1】(2018•济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J .[c 牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】热传递;2.1×104。
2025版高考物理一轮总复习第15章热学专题强化20变质量问题理想气体的图像问题关联气体问题
气体状态变化图像的分析方法 (1)明确点、线的物理意义:求解气体状态变化的图像问题,应当明 确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态,它对应着三个 状态参量;图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状 态变化的一个过程。
(2)明确图像斜率的物理意义:在V-T图像(p-T图像)中,比较两个 状态的压强(或体积)大小,可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大 小,其规律是:斜率越大,压强(或体积)越小;斜率越小,压强(或体积) 越大。
解得旋转后上部分气体压强为 p1=2p0 旋转前后,下部分气体发生等温变化,下部分气体体积增大为12SL0 +SL0=32SL0,则 p0·SL0=p2·32SL0 解得旋转后下部分气体压强为 p2=23p0。
(2)对“H”型连杆活塞整体受力分析,活塞的重力mg竖直向下,上部 分气体对活塞的作用力竖直向上,下部分气体对活塞的作用力竖直向 下,大气压力上下部分抵消,根据平衡条件可知p1S=mg+p2S
(1)在该市检测时大钢瓶所处环境温度为多少摄氏度; (2)一个大钢瓶可分装多少小钢瓶供病人使用。 [答案] (1)21 ℃ (2)124
[解析] (1)大钢瓶的容积一定,从北方到该市对大钢瓶内气体,有Tp11 =Tp22解得 T2=294 K,故 t2=21 ℃。
(2)设大钢瓶内氧气由状态p2、V2等 温变化为停止分装时的状态p3、V3, 则p2=1.26×107 Pa,V2=0.04 m3, p3=2×105 Pa 根据p2V2=p3V3 得V3=2.52 m3 可用于分装小钢瓶的氧气 p4=2×105 Pa, V4=(2.52-0.04)m3=2.48 m3
V T3
解得ρ3=1.18 kg/m3。 [答案] (1)1.41 kg/m3 (2)1.18 kg/m3
热学高考专题
热学高考专题一、单项选择题1、(92年)一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大。
则( )(A)气体分子的平均动能增大(B)气体分子的平均动能减少(C)气体分子的平均动能不变(D)条件不够,无法判定气体分子平均动能的变化2、(93年)图中容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定。
A、B的底部由带有阀门K的管道相连。
整个装置与外界绝热。
原先,A中水面比B中的高。
打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡。
在这个过程中,() (A)大气压力对水做功,水的内能增加(B)水克服大气压力做功,水的内能减少(C)大气压力对水不做功,水的内能不变(D)大气压力对水不做功,水的内能增加3、(94年)图19-2中A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态,状态A的温度为T A,状态B的温度为T B;由图可知( )。
(A)T B=2T A;(B)T B=4T A(C)T B=6T A;(D)T B=8T A。
4、(94年)金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物。
有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是( )(A)迅速向里推活塞;(B)迅速向外拉活塞;(C)缓慢向里推活塞;(D)缓慢向外拉活塞。
5、(94年)如图19-4所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置。
金属圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M。
不计圆板与容器内壁之间的摩擦。
若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于( )(A)p0+(Mgcosθ)/s(B)(p0/cosθ)+[Mg/(scosθ)](C)p0+(Mgcos2θ)/s(D)p0+(Mg/s)6、(95年)已知铜的密度为8、9×103千克/米3,原子量为64、通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为( )A、7×10-6米3;B、1×10-29米3;C、1×10-26米3;D、8×10-24米3;7、(2000年)对于一定量的理想气体,下列四个论述中正确的是(A)当分子热运动变剧烈时,压强必变大(B)当分子热运动变剧烈时,压强可以不变(C)当分子间的平均距离变大时,压强必变小(D)当分子间的平均距离变大时,压强必变大8、(2000年)图中活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气。
(名师整理)最新高考物理热点题型《热学》专题复习课件
变式1 (2020江苏南通、泰州、扬州等七市第二次调研)在
高倍显微镜下观
察布朗运动实验如图甲所示。每隔30 s记录一次悬浮微粒的
位置。按时间
顺序作出位置连线如图乙所示,连线
(选填“是”或
“不是”)微粒
的轨迹。它直接呈现的微粒运动是无规则的。间接反
映
做永不停
息的无规则运动。
答案 不是 液体分子 解析 布朗运动图像是固体微粒的无规则运动在每隔一定 时间的位置,而不 是微粒的运动轨迹,图乙只是按时间间隔依次记录位置的连 线;由图乙可以看 出微粒在不停地做无规则运动,间接反映液体分子做永不停 息的无规则运动。
(2)大量分子做无规则运动,分子的速率按“中间多,两头少” 的规律分布,如 图所示。
(3)温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分 子的平均速率 增大,但不是每个分子的速率都增大。
2.气体实验定律
图像种 特点
举例
类
玻意耳定 律(等温)
p-V图 像
1 V
pV=C(其中C为恒量)
,pV之积越大的等温
3.分子永不停息地做无规则运动的相关现象
共同点 不同点
联系
布朗运动
分子热运动
都是无规则运动,都随温度的升高而变得 更加剧烈
小颗粒的运动 分子的运动
使用光学显微镜 使用电子显微镜观察 观察
布朗运动是由小颗粒受到周围分子热运动 的撞击而引起的,反映了分子做无规则运 动
4.分子间存在着相互作用力 (1)分子间同时存在引力和斥力,实际表现的分子力是它们的 合力。引力和斥 力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增 大,斥力比引力变 化得更快。
列,B、D项错误。
2.(多选)[2019江苏单科,13A(1)]在没有外界影响的情况下,密
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。
高考物理复习要点第八单元nbsp热学
第八单元热学教学目标1.从观察和实验出发,使学生对分子动理论的物理图景有初步的认识,对热现象和其他物理过程的关系有初步的了解,理解能量转化和守恒的思想。
并能对一些简单的热现象,以分子动理论和能量守恒的观点加以分析判断。
2.学习通过宏观物理实验,提出科学假说和模型,进行推理以认识物质微观结构的分析方法,培养建立物理模型,进行分析推理的能力。
3.学习用统计的观点认识大量微观粒子的运动规律的方法。
4.使学生明确理想气体状态应由三个参量来决定,其中一个发生变化,至少还要有一个随之变化,所以控制变量的方法是物理学研究问题的重要方法之一。
5.要求学生通过讨论、分析,总结出决定气体压强的因素。
教学重点、难点分析1.重点的知识是分子动理论的要点和能量转化和守恒定律。
重点的方法是建立物理模型进行推理和计算的方法。
2.难点是有关分子力和分子势能的概念,以及用能量守恒的观点去分析实际问题。
教学过程设计一、分子动理论热学是物理学的一个组成部分,它研究的是热现象的规律。
描述热现象的一个基本概念是温度。
凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。
分子动理论是从物质微观结构的观点来研究热现象的理论。
它的基本内容是:物体是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规则运动;分子间存在着相互作用力。
1.物体是由大量分子组成的这里的分子是指构成物质的单元,可以是原子、离子,也可以是分子。
在热运动中它们遵从相同的规律,所以统称为分子。
(1)这里建立了一个理想化模型:把分子看作是小球,所以求出的数据只在数量级上是有意义的。
一般认为分子直径大小的数量级为10-10m 。
(2)固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的,每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。
分子体积=物体体积÷分子个数。
(3)气体分子仍视为小球,但分子间距离较大,不能看作一个挨一个紧密排列,所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。
每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。
高考专题复习第13单元-热学-物理
第53讲│ 考点整合
2.分子永不停息地做无规则运动 (1)扩散现象:相互接触的物体互相进入对方的现象.温度 ________,扩散越快. 越高
分子 分子运动 (2)布朗运动:不是________运动,却反映了液体内________的 无规则性.
3.分子间存在着相互作用力 引力和斥力 (1)分子间同时存在着相互作用的_____________,分子力为它 合力 们的________.
第十三单元 │ 使用建议 使用建议
1.本单元的概念和规律较多,要将本部分内容梳理出清晰 的脉络,强化对基本概念的记忆与理解。复习时应注意以下两 点: (1)要抓住五个“一”、 四个“二”: ① “一”:一种运动——布朗运动;一种估算——微观量 的估算;一座桥梁——联系微观量和宏观量的桥梁——阿伏加 德罗常数; 一个实验——油膜法测分子直径; 一种理想模型—— 理想气体. ②“二”:两个图象的应用——分子力 F—r 的关系图象、 分子势能 Ep—r 的关系图象;两个定律——热力学第一定律、 热力学第二定律;两类“永动机”—— 第一类永动机、第二类 永动机;两种温度——摄氏温度、热力学温度.
第53讲│ 考点整合
三、用油膜法估测分子的大小 1.实验目的 (1)估测油酸分子的大小; (2)学习间接测量微观量的原理和方法. 2.实验原理
第53讲│ 考点整合
将油酸滴在水面上,让油酸尽可能散开,可认为油酸在水面 上形成________油膜层,如果把分子看作________,单分子油膜 单分子 球形 一层的厚度就可以看作油酸分子的直径,如图 54-3 所示,测出 油酸滴的体积 V 和油膜的面积 S,就可以算出分子的直径 d=
第十三单元
热学
第十三单元 │ 知识框架 知识框架
“热学”高考复习策略
“热学”高考复习策略高考动态分析及预测:对本部分的复习,应在深刻理解基本概念和规律的基础上,强化对基本概念和规律的记忆。
内能和热力学定律、气体状态方程是整个热学的重点,往往以生产、生活为背景,结合力学知识,组成新背景的综合题,在复习中应予以重视。
本部分可能以一个计算题或论述题的形式出现,将热力学第一、第二定律及气体状态参量的变化规律有机结合进行分析、推理能力的考察,是近几年高考命题的热点。
考点一、分子动理论与统计观点1.分子力的特征与规律[典例1]如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙两分子间作用力与距离关系的函数图象如图,现把乙分子从r3处由静止释放,则正确的是()A.乙分子从r3到r1加速B.乙分子从r3到r2加速,从r2到r1减速C.乙分子从r3到r1过程中,两分子间的分子势能先减小后增加D.乙分子从r3到r1过程中,两分子间的分子势能一直减小变式1:如图,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,A.B.C.d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处静止释放,则()A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加变式2:某人用原子级显微镜观察高真空的空间时发现有一对分子(记为甲、乙)环绕一个“中心”旋转,从而形成一个“类双星”体系,观测中还发现旋转“中心”离甲分子较近。
如果两分子相距为r0时其相互作用力恰好为零,那么下列正确的结论是()A.甲乙两个分子的距离一定大于r0B.甲对乙的作用力一定大于乙对甲的作用力C.甲的质量一定小于乙的质量D.甲的速率一定大于乙的速率2.物体的内能及变化[典例2]氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,氧气分子之间的相互作用,在该漏气过程中瓶内氧气()A.分子总数减少,分子总动能不变B.密度降低,分子平均动能不变C.吸收热量,膨胀做功D.压强降低,不对外做功[典例3]对一定质量的气体,下列说法正确的是()A.在体积缓慢不断增大的过程中,气体一定对外界做功B.在压强不断增大有过程中,外界对气体一定做功C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变3.油膜法实验及微观量的计算[典例4]用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤CA.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数NB.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数nC.D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积Scm2(2)用已给的和测得到的物理量表示单个油酸分子的直径大小(单位:cm)考点二、固体的微观结构、晶体和非晶体[典例5]物质是由大量分子组成的,分子有三种不同的聚集状态:固态、液态和气态。
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高考综合复习——热学专题复习二固体液体和气体第一部分固体和液体知识要点梳理知识点一——固体的分类▲知识梳理1、晶体和非晶体(1)在外形上,晶体具有确定的几何形状,而非晶体则没有。
(2)在物理性质上,晶体具有各向异性,而非晶体则是各向同性的。
(3)晶体具有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点。
(4)晶体和非晶体并不是绝对的,它们在一定条件下可以相互转化。
例如把晶体硫加热熔化(温度不超过300℃)后再倒进冷水中,会变成柔软的非晶体硫,再过一段时间又会转化为晶体硫。
2、多晶体和单晶体单个的晶体颗粒是单晶体,由单晶体杂乱无章地组合在一起是多晶体。
多晶体具有各向同性。
3、晶体的微观结构组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)都是按照各自的规则排列的,具有空间上的周期性,微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做振动。
知识点二——液体▲知识梳理1、液体的微观结构及物理特性(1)从宏观看因为液体介于气体和固体之间,所以液体既像固体具有一定的体积,不易压缩,又像气体没有形状,具有流动性。
(2)从微观看有如下特点①液体分子密集在一起,具有体积不易压缩;②分子间距接近固体分子,相互作用力很大;③液体分子在很小的区域内有规则排列,此区域是暂时形成的,边界和大小随时改变,并且杂乱无章排列,因而液体表现出各向同性;④液体分子的热运动虽然与固体分子类似,但无长期固定的平衡位置,可在液体中移动,因而显示出流动性,且扩散比固体快。
2、液体的表面张力如果在液体表面任意画一条线,线两侧的液体之间的作用力是引力,它的作用是使液体面绷紧,所以叫液体的表面张力。
3、浸润和不浸润将玻璃放入水中取出来,玻璃上沾一层水,此现象为浸润现象。
将玻璃放入水银中取出来,玻璃上无水银痕迹,此现象为不浸润现象。
对玻璃来说,水是浸润液体,水银是不浸润液体。
产生浸润和不浸润现象的原因是液体和固体接触处形成一个液体薄层的附着层,附着层的液体分于既受到固体分子吸引力作用,同时受到液体内部分子的吸引力作用。
当>形成浸润现象;当<形成不浸润现象。
如用墨水在纸上写字,纸被墨水漫润,留下字体,所以墨水是纸的浸润液体。
同理,水是毛巾的浸润液体;水是羽毛的不浸润液体。
4、毛细现象把水装在玻璃管里,由于水是玻璃的浸润液体,液体就上升。
把水银装在玻璃管里,由于水银是玻璃的不浸润液体,水银就下降。
把浸润液体在毛细管里上升的现象和不浸润液体在毛细管里下降的现象,叫做毛细现象。
能发生毛细现象的管叫毛细管。
产生毛细现象的原因:是附着层内液面的液体分子受力使附着层液面上升(下降),液面弯曲使液面变大,而表面张力的收缩使液面减少,液体上升(下降),直至表面张力与上升(或下降)的液柱所受的重力相平衡为止。
特别提醒:毛细现象是浸润和不浸润及表面张力共同作用而形成的结果,毛细管越细,毛细现象越明显。
毛细现象在日常生活中有许多应用。
▲疑难导析表面张力的解释:我们知道分子间的距离大于某一数值时,分子力表现为引力,小于这个数值时表现为斥力,如果分子间的距离等于,分子力为0。
在液体内部,分子间的距离在左右,而在表面层,分子比较稀疏,分子间的距离大于(如图所示),因此分子间的作用表现为相互吸引。
特别提醒:①表面张力使液体自动收缩,由于有表面张力的作用,液体表面有收缩到最小的趋势,表面张力的方向跟液面相切。
②表面张力的形成原因是表面层(液体跟空气接触的一个薄层)中分子间距离大,分子间的相互作用表现为引力。
③表面张力的大小除了跟边界线长度有关外,还跟液体的种类、温度有关。
知识点三——液晶▲知识梳理1.液晶的物理性质液晶具有液体的流动性,又具有晶体的光学各向异性。
2.液晶分子的排列特点液晶分子的位置无序,但排列是有序的。
知识点四——物态变化中的能量交换▲知识梳理1.熔化(1)熔点跟物质的种类有关,还受压强的影响。
(2)晶体有一定的熔点,在压强一定时,熔化热为一定值;非晶体没有确定的熔点,也没有确定的熔化热。
(3)熔化热的单位:焦/千克()。
2.汽化(1)汽化有两种方式:蒸发和沸腾.蒸发在任何温度下都能发生,沸腾只在一定的温度下才会发生,这个温度就是液体的沸点。
(2)物体的汽化热与温度和压强有关。
(3)汽化热的单位:焦/千克()。
▲疑难导析1、为何晶体熔化时要从外界吸热,而温度又不升高结合分子动理论,对晶体熔化的过程可分为三个阶段进行分析。
(1)开始熔化之前,从外界获得的能量,主要用来增加微粒的平均动能,因而物体的温度升高,因热膨胀而体积变化引起的势能变化可不考虑。
(2)熔化过程,晶体从外界获得的能量,完全用来破坏晶体内部微粒的规则排列,克服微粒间引力做功,只增加微粒的势能,而不增加微粒的动能,所以晶体在熔化过程中温度保持不变。
(3)熔化终了之后,晶体全部由固态变为液态.继续加热,液体升温,于是分子平均动能增大。
2、影响饱和汽压的因素(1)饱和汽压跟液体的种类有关实验表明,在相同的温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的。
挥发性大的液体,饱和汽压大。
(2)饱和汽压跟温度有关微观解释:饱和汽压随温度的升高而增大.这是因为温度升高时,液体里能量较大的分子增多,单位时间内从液面飞出的分子也增多,致使饱和汽的密度增大,同时分子热运动的平均动能也增大,这也导致饱和汽压增大。
(3)饱和汽压跟体积无关第二部分气体知识要点梳理知识点一——压强的理解和计算▲知识梳理1.静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定(1)液体封闭的气体的压强①平衡法:选与气体接触的液柱为研究对象,进行受力分析,利用它的受力平衡,求出气体的压强。
熟练后可直接由压强平衡关系写出待测压强,不一定非要从力的平衡方程式找起。
②取等压面法:根据同种液体在同一水平液面处压强相等,在连通器内灵活选取等压面,由两侧压强相等建立方程求出压强。
选取等压面时要注意,等压面下一定要是同种液体,否则就没有压强相等的关系。
(2)固体(活塞或气缸)封闭的气体的压强由于该固体必定受到被封闭气体的压力,所以可通过对该固体进行受力分析,由平衡条件建立方程,来找出气体压强与其它各力的关系。
2.加速运动系统中封闭气体压强的确定要恰当地选择研究对象进行受力分析,然后依据牛顿第二定律列式求出封闭气体的压强。
一般地,进行受力分析的研究对象选择为与封闭气体相联系的液柱、活塞或气缸等。
该解法的实质就是把要求解的热学中的压强问题转化为力学问题。
特别提醒:气体问题中应用牛顿第二定律列式时,式中气体压力中的“p”必须采用国际单位。
如题中告诉压强为75cmHg,则应写成Pa。
▲疑难导析1.气体的压强与大气压强因密闭容器中的气体密度一般很小,由气体自身重力产生的压强极小,可以忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生,与地球引力无关。
气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的。
大气压强却是由于空气受到重力作用而产生的。
由于地球引力作用的原因,大气层的分子密度上方小下方大,从而使得大气压强的值随高度而减小。
2.求解气体的压强时,应注意:(1)封闭气体对器壁的压强处处相等。
(2)同种液体,如果中间间断,那么同一深度处压强不相等。
(3)求解液体内部深度为h处的总压强时,不要忘记液面上方气体的压强。
知识点二——气体实验定律▲知识梳理1、气体实验定律(1)等温变化①等温变化:一定质量的气体,在温度不变的情况下其压强随体积的变化关系。
②玻意耳定律内容:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比。
公式:或或(常量)(2)等容变化①等容变化:一定质量的气体在体积不变的情况下,压强随温度的变化关系。
②查理定律内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比。
公式:或或(常量)(3)等压变化①等压变化:一定质量的气体在压强不变的情况下,体积随温度的变化关系。
②盖·吕萨克定律内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,体积V与热力学温度T成正比。
公式:或或(常量)2、气体实验定律三种图线的对比知识点三——理想气体状态方程▲知识梳理1、理想气体(1)宏观上讲理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。
实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为理想气体。
(2)微观上讲理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。
特别提醒:理想气体是不存在的,它是实际气体在一定程度的近似,是一种理想化的模型。
“理想气体”如同力学中的“质点”一样,是一种理想的物理模型,是一种重要的物理研究方法。
对“理想气体”研究得出的规律在很大温度范围和压强范围内都能适用于实际气体,因此它是有很大实际意义的。
2、理想气体状态方程(1)内容一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时,尽管p、V、T都可能改变,但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变,这就叫作一定质量的理想气体的状态方程。
(2)表达式(或)在中,恒量C与气体的种类和质量无关,即只要物质的量相同,C就相同。
(3)适用条件一定质量、理想气体。
(4)推导(利用任何两个等值变化过程)例如:从状态1状态C状态2,由和联立即得。
3、几个有用的推论(1)查理定律的推论:①(2)盖·吕萨克定律的推论:②(3)理想气体状态方程的推论:a.密度方程:③b.分态式方程:④特别提醒:(1)运用①式可以解决温度变化时水银柱的移动问题,要注意温度升高时,水银柱向压强增加少的一侧移动;温度降低时,水银柱向压强减少量多的一侧移动。
(2)一般利用③式求解变质量问题,但也可解决定质量问题。
▲疑难导析1.对理想气体状态方程从以下几点理解、掌握(1)适用对象:一定质量的理想气体。
(2)应用理想气体状态方程的关键是:对气体状态变化过程的分析和状态参量的确定。
即:“一过程六参量”。
(3)应用理想气体状态方程解题的一般思路和步骤:运用理想气体状态方程解题前,应确定在状态变化过程中保持质量不变。
解题时,第一,必须确定研究对象,即某一定质量的气体,分析它的变化过程。
第二,确定初、末两状态,正确找出初、末两状态的六个状态参量,特别是压强。
第三,用理想气体状态方程列式,并求解。
(4)注意方程中各物理量的单位。
T必须是热力学温度,公式两边中p和V单位必须统一,但不一定是国际单位。
2.对有相互联系的两部分(或几部分)气体,我们简称之为“关联气体”。
研究该类问题时,一般也要先对各部分气体做“隔离体”。
即先分别以各部分气体为研究对象,分析状态参量,根据变化特征列出状态方程;然后分析关联气体间压强的关系、体积的关系等,建立相应的辅助方程。
3.对讨论型、判断型的气体问题分析有一些气体问题,若根据题给条件作定性分析,会发现气体的末状态不能被唯一确定,具有多种可能性,不同的可能性与不同的外界条件相对应,这就形成了两种类型的气体问题。