{高中试卷}高中化学热学中的物理模型专题辅导[仅供参考]
专题21 热学中常见的模型-2024届新课标高中物理模型与方法(原卷版)
专题21 热学中常见的模型目录一.“玻璃管液封”模型 (1)二．“汽缸活塞类”模型 (6)三．“变质量气体”模型 (11)一.“玻璃管液封”模型【模型如图】1.三大气体实验定律(1)玻意耳定律(等温变化)：p 1V 1＝p 2V 2或pV ＝C (常数).(2)查理定律(等容变化)：p 1T 1＝p 2T 2或p T＝C (常数). (3)盖—吕萨克定律(等压变化)：V 1T 1＝V 2T 2或V T＝C (常数). 2.利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路3.玻璃管液封模型求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程，要注意：(1)液体因重力产生的压强大小为p ＝ρgh (其中h 为至液面的竖直高度)；(2)不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力；(3)有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等；(4)当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”等，使计算过程简捷.【模型演练1】（广东省潮州市2022-2023学年高三下学期期末教学质量检测物理试题）如图所示，一足够长的玻璃管竖直放置，开口向上，用长19cm 的水银封闭一段长为20cm 的空气柱，大气压强为76cmHg ，环境温度为300K ，则：（1）若气体温度变为360K 时，空气柱长度变为多少； （2）若气体温度仍为300K ，将玻璃管缓慢旋转至水平，将空气柱长度又是多少。
【模型演练2】（2023春·黑龙江大庆·高三大庆实验中学校考期末）一根一端封闭的玻璃管竖直放置，内有一段高10.25m h =的水银柱，当温度为127C t =︒时，封闭空气柱长为20.60m h =，则（外界大气压相当于00.75m L =高的水银柱产生的压强，取273K T t =+）（1）如图所示，若玻璃管足够长，缓慢地将管转至开口向下，求此时封闭气柱的长度（此过程中气体温度不变）；（2）若玻璃管长0.95m L =，温度至少升到多少开尔文时，水银柱会全部从管中溢出？【模型演练3】（2023春·江西九江·高三江西省湖口中学校考期末）有一内壁光滑，导热性良好的汽缸，横截面积为230cm ，总长度为20cm 。
人教版高中物理选修1-2热学复习专题(新题型汇集).docx
高中物理学习材料桑水制作热学复习专题（新题型汇集）A ．重点与热点一．分子动理论分子动理论的基本内容是：物质是大量分子组成的，分子永不停息地做无规则的运动，分子间存在相互作用的引力和斥力．它是从微观的角度来揭示热现象及其规律的本质．阿伏伽德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，因此是一个重要的物理参量，常被用来做一些有关分子大小、分子间距和分子质量的估算．常用ρ表示密度，则分子质量m 0=AN M ，分子体积V 0=A N M ρ（紧密排列）。
在体积V 中的分子数n=MV ρN A ，质量为m 的物质中包含的分子数n=Mm N A ．要正确理解分子力及其变化的特点：分子间的引力和斥力是同时存在的，它们都随分子间距的增大而减少，但斥力减少得更快些。
实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力．二．内能及热力学定律内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，是状态量，由物质的质量、温度和体积三者共同决定，但与物体宏观的机械运动状态无关，内能改变的多少用功或热传递来度量。
从宏观看，温度表示物体的冷热程度；从微观看，温度反映了分子热运动的激烈程度，是分子平均动能的标志．温度相同时，任何物体分子的平均动能都相等，但分子的平均速率一般不相等，因为不同的气体分子质量一般不相等．物体的温度升高，其内能一般情况下增加，但向物体传递热量．物体的内能却不一定增加（可能同时对外做功）。
热量是物体热传递过程中物体内能改变的量度．物体的温度高，内能大，却不一定有热量的传递．要记住理想气体不存在分子势能．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，与体积无关．热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的的宏观过程都具有方向性。
它的两种表述是：（1）不可能使热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化；（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。
三．气体的压强压强是联系力学知识和热学知识的桥梁，对它的分析往往是解决热学问题或力热学综合问题的关键，气体压强的分析常见的情况有：（1）与外界相同时，容器内压强等于外界大气压；（2）液体内深为h处的总压强p=p+ρgh，式中p0为液面上方压强；（3）连通器内同种液体同一水平面上各处压强相等；（4）气体被活塞或液柱封闭时，确定密封气体压强一般选择活塞或液柱为研究对象进行受力分析，然后按运动状态（平衡或加速）列式求解。
热学专题复习人教版高三年级物理课堂PPT学习
A． N A
=
ρV m
B．
ρ
=
μ V
C． m
=
μ NA
D．V =
V NA
专题一 分子动理论
易混淆问题：2.分清布朗运动和分子的热运动
例:下列叙述中正确的是（ ） A．液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的 B．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 C．悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡 D．布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹
例：有关分子的热运动和内能，下列说法中正确的是（ AB ）
A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大 B．物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 C．分子的动能与分子的势能之和叫做这个分子的内能 D．物体做加速运动时，其内能一定增加
专题二 内能
易混淆问题：3.分清有关分子力和分子势能的两条曲线的物理意义
专题一 分子动理论
易混淆问题：2.分清布朗运动和分子的热运动
例:下列叙述中正确的是（ A ） A．液体中悬浮颗粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的 B．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 C．悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡 D．布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹
专题二 内能
• 知识点 1．分子的动能 （1）分子动能是分子热运动所具有的动能 （2）分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志 （3）分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和 2．分子的势能 （1）由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的分子势能 （2）分子势能与分子力做功的关系：分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加 （3） 分子势能跟分子间距离的关系曲线（选两分子相距无穷远时分子势能为零） （4）分子势能的决定因素： 微观上——决定于分子间距离和分子排列情况 宏观上——决定于体积和状态
高中物理复习专题04 热学图像模型计算(精品解析版)
专题04 热学图像模型计算-2021年高考物理一轮复习基础夯实专练1.一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V 图像如图所示。
已知该气体在状态A 时的温度为27 ℃。
求: ①该气体在状态B 时的温度;②该气体从状态A 到状态C 的过程中与外界交换的热量。
【答案】 (1)BCE (2)①100 K ②200 J【解析】(1)由于r=r 0时,分子之间的作用力为零,当r>r 0时,分子间的作用力为引力,随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增加,当r<r 0时,分子间的作用力为斥力,随着分子间距离的减小,分子力做负功,分子势能增加,故r=r 0时,分子势能最小。
综上所述,选项B 、C 、E 正确,选项A 、D 错误。
(2)①A →B 过程,由查理定律有BBA A T p T p = 解得TB =100 K②B →C 过程,由盖—吕萨克定律有:CCB B T V T V = 解得TC =300 K 所以t C =27 ℃由于状态A 与状态C 温度相同,气体内能相等,而A →B 过程是等容变化,气体对外不做功,B →C 过程中气体体积膨胀对外做功,即从状态A 到状态C 气体对外做功,故气体应从外界吸收热量。
Q=p ΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3)J=200 J 。
2.(多选)(2018·山东泰安一模)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上。
则________(填正确答案标号)。
A．由状态A变到状态B过程中，气体吸收热量B．由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加C．C状态气体的压强小于D状态气体的压强D．D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少E．D状态与A状态，相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等【答案】：ADE【解析】：由状态A变到状态B为等容变化，W＝0，温度升高，ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体吸收热量Q>0，气体吸热，A正确；由状态B变到状态C过程中，内能不变，B错；C状态气体的压强大于D状态气体的压强，C错；D状态与A状态压强相等，D状态体积大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少，D、E正确。
专题02 热学综合(原卷版)-2025年中考物理答题技巧与模板构建
专题02热学综合模型构建｜真题试炼｜模拟演练｜题组通关｜｜｜模型01物态变化的辨析热空气遇冷：液化；热空气遇骤冷：凝华①雾、露“白气”自来水管“出汗”：水蒸气液化形成的。
【例1】（2023·辽宁鞍山·中考真题）物态变化让物质世界多姿多彩。
关于物态变化，下列说法正确的是（）A．樟脑丸变小是汽化现象B．清晨，树叶上出现的露是液化现象C．秋天，地面上出现的霜是凝固现象D．湿衣服被晒干是升华现象【变式1-1】（2023·山西太原·三模）二十四节气是中华民族智慧的结晶，已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。
“寒露”和“霜降”是二十四节气中的两个节气，下列关于露和霜的形成，说法正确的是（）A．露的形成需要吸收热量B．露是空气中的水蒸气凝固形成的C．霜的形成需要吸收热量D．霜是空气中的水蒸气凝华形成的【变式1-2】（2023·吉林白山·一模）2023年3月22日至28日是第三十六届“中国水周”，水是生命之源，节约用水是每个公民的责任，关于水的物态变化及吸热放热情况，下列说法正确的是（）A．雾的形成是液化现象，需放热B．霜的形成是凝固现象，需吸热C．露的形成是熔化现象，需放热D．冰的形成是凝华现象，需吸热【变式1-3】（2024·湖南·一模）下面描述节气的诗句中，所涉及的物态变化说法正确的是（）A．清明：“云雨耀兮，虹便搭成”，雨的形成是汽化现象B．立春：“东风解冻，蛰虫始振”，河水解冻是液化现象C．大雪：“鹦鵙不鸣，雾凇奇特”，雾凇的形成是凝华现象D．立冬：“水始冰，地始冻”，河水结冰是熔化现象模型02热量的相关计算2.已知固体燃料的质量m 或气体燃料的体积V 和燃料的热值q ，利用燃料完全燃烧的放热公式)(Vq Q mq Q ==放放或，求燃料完全燃烧放出的热量(总能量)；利用效率公式放吸Q Q η=.【例2】（2023·江苏盐城·中考真题）氢能源作为新型能源，其热值大，有着巨大的开发使用潜力。
高中物理热学大题模型
高中物理热学大题模型
本文将介绍几个高中物理热学大题模型，这些模型均为经典题目，考察学生对热学知识的掌握和应用能力。
1. 热传导问题：一根长度为L、横截面积为A的均匀长棒，两
端分别固定在0℃和100℃的恒温水槽中，其初始温度为T0。
求棒中心点的温度随时间t的变化规律。
2. 温度调节器问题：一个盛有水的容器，初温θ1，体积V1，
放在一恒温室内。
现在往容器里加入热量，使水的温度升到θ2后，再加入一种液体，使温度降回到θ1。
设加入热量的比热为C1，加入液体的比热为C2，加入液体的体积为V2，求加入液体的质量。
3. 热机问题：一个热机的热源温度为T1，冷源温度为T2，热机效率为η。
现在将热源温度提高ΔT，求热机效率的变化量。
以上三个问题均为高中物理热学经典大题，涉及到热传导、温度调节和热机等方面的知识，需要学生掌握热学基础知识并能够熟练应用。
- 1 -。
热学中常见的四个物理模型
热学中常见的四个物理模型作者：张海峰来源：《数理化学习·高一二版》2013年第06期高考物理在考查知识的同时，注重能力考查，并把对学生能力的考查放在首位.建立好物理模型是学好物理的重要一环，它需要学生具有一定的空间想象能力和应用数学知识处理物理问题的能力.本文列举几例热学中常见的物理模型供大家参考.一、球体模型二、立方体模型例2标准状态下气体的摩尔体积是V0=22.4 L/mol，试估算教室内空气分子间的平均距离.设教室内温度为0 ℃，阿伏伽德罗常数NA=6×1023 mol-1（计算结果保留1位有效数字）.解析：气体分子间距离比较大，分子间的作用力很微弱，气体体积和气体分子的体积指的是它们占据的空间体积，可以看成是立方体模型.V0=NA×a3，代入数据得空气分子间的平均距离为a=3×10-9 m.三、理想气体模型例3如图1所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体，将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缸中，热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路，气缸和活塞具有良好的绝热（与外界无热交换）性能，若发现电流表的读数增大，以下判断正确的是（不考虑电阻散热）（A）气体一定对外做功（B）气体体积一定增大（C）气体内能一定增大（D）气体压强一定增大解析：理想气体的特点：气体分子的体积与气体体积相比较可以忽略不计；气体分子之间的相互作用力很小，可以忽略不计；分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞无动能损失；理想气体的分子势能可以忽略不计，所以理想气体的内能由物质的量和温度决定.电流增大，电阻减小，温度T升高，内能U增大.气体的内能U=EK+Ep，而理想气体的分子势能可以认为等于零，所以U增大，选项（C）正确.由热力学第一定律，ΔU=W+Q，ΔU>0，由于系统与外界无热交换，所以Q=0，可知ΔU=W>0，外界对气体做功，气体的体积V减小，选项（A）、（B）错误.由理想气体的状态方程PVT=恒量，得到气体的压强p应增大，选项（D）正确.答案：（C）、（D）四、圆柱体模型例4风能是一种环保型能源.目前全球风力发电的总功率已达7000 MW，我国约为100 MW.据勘测我国的风力资源至少有2.53×105 MW.所以风力发电是很有前途的一种能源.风力发电时将风的动能转化为电能.设空气的密度为ρ，水平风速为v，风力发电机每个叶片长为L，风能转化为电能的效率为η，那么该风力发电机发出的电功率P是多大？从以上几例可以看出，建立物理模型相当重要，所以，教师在平时的教学过程中要重视对学生建模能力的培养.[江苏省常熟市浒浦高级中学（215513） ]。
高考物理热学大题常考模型
高考物理热学大题常考模型
1. 热传导问题：根据热传导定律，利用四个方程式
（Q=λS△T/t、Q=mc△T、Q=mL、Q=I^2Rt）解决热传导问题。
2. 热力学循环问题：通过热力学第一定律（Q=W+△U）和第二定律（热机效率=W/Q1、热泵效率=Q1/Q2-1、制冷机效率
=Q2/W-1）解决热力学循环问题。
3. 气体状态变化问题：依据理想气体状态方程（pV=nRT）、
保守律（pV^γ=常量）、热力学第一定律（Q=W+△U）和热力
学第二定律（Cp-Cv=R）解决气体状态变化问题。
4. 传热问题：依照传热定律（Fourier定律、Newton冷却定律、Stefan-Boltzmann定律）解决传热问题。
5. 热力学变化问题：根据热力学第一定律（Q=W+△U）、热力学第二定律（熵增定理、Clausius定理、Kelvin-Planck定理）解决热力学变化问题。
6. 热量传递问题：依照不同的传热方式（对流、传导、辐射）解决热量传递问题。
7. 热容和比热问题：依据热容和比热的定义（C=Q/△T、
c=C/m）解决热容和比热问题。
8. 相变问题：依据相变的热力学公式（Q=mL、△S=mL/T、
△G=-T△S）解决相变问题。
9. 热力学循环问题：根据热力学第一定律（Q=W+△U）、热力学第二定律（热机效率=W/Q1、热泵效率=Q1/Q2-1、制冷机效率=Q2/W-1）解决热力学循环问题。
10. 热平衡问题：根据热平衡定律和热平衡方程式
（Q1/T1=Q2/T2）解决热平衡问题。
高考物理模型讲练结合—32热学(2)
模型32热学（2）-2022年高考冲刺36模型模型+典例+方法+练习目录热力学第二定律 (2)气体压强的计算 (4)气体实验定律及应用 (6)气体状态变化的图象 (8)理想气体方程 (10)能量守恒定律 (12)热力学第二定律【模型+方法】1.常见的两种表述:(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
2.第二类永动机:违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机。
这类永动机不违背能量守恒定律,但它违背了热力学第二定律,也是不可能制成的。
3.在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律．热量不能自发地从低温物体传到高温物体．阐述的是传热的方向性．4.做功和热传递比较两种方式做功热传递区别内能变化情况外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少从运动形式上看做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化热传递是通过分子之间的相互作用,使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化从能量的角度看做功是其他形式的能与内能相互转化的过程不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移能的性质变化情况能的性质发生了变化能的性质不变联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的5．在热力学第二定律的表述中,“自发地”“不产生其他影响”的含义:(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量。
(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响。
如吸热、放热、做功等。
6.两类永动机的比较:比较项目热力学第一定律热力学第二定律定律揭示的问题它从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系它指出自然界中出现的宏观过程是有方向性的机械能和内能的转化当摩擦力做功时,机械能可以全部转化为内能内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能热量的传递热量可以从高温物体自发地传向低温物体说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体表述形式只有一种表述形式有多种表述形式两定律的关系在热力学中,两者既相互独立,又互为补充,共同构成了热力学知识的理论基础【典例】(全国卷Ⅱ)下列关于能量转换过程的叙述,违背热力学第一定律的有,不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有。
高中物理热学中几个重要的物理模型专题辅导
高中物理热学中几个重要的物理模型江苏 于正荣1. 立方体模型例1. 如图所示，食盐晶体由钠离子（图中○）和氯离子（图中●）组成，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上等距离地交错排列。
已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol ，食盐的密度是2.2g/cm 3，阿伏伽德罗常数为6010231.⨯-mol 。
则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于下面各值中的哪一个（ ）A. 30108.⨯-cmB. 35108.⨯-cm C. 40108.⨯-cm D. 50108.⨯-cm图1解析：由于食盐晶体具有规则的空间点阵结构，因此应把每个离子看成最小单元进行计算。
易知食盐的摩尔体积V M=ρ，所以每个离子所占有的体积V V N A02=。
建立离子立方体模型，则其边长a V =03，所以两最近的钠离子中心间的距离l a =2，答案C 正确。
注意：分子的立方体模型较球体模型计算更为简单，数量级也不会出错。
2. 双振子模型固体、液体间的分子力可以用弹簧双振子模型进行类比：设想两个分子由一根弹簧相连接，分子间作用力就相当于弹簧的弹力，分子势能则相当于弹性势能。
当两分子间的距离等于r 0（约1010-m ）时，“弹簧”处于原长，分子力为零，分子势能最小；当两分子间的距离由r 0逐渐增大时，“弹簧”伸长，分子力表现为引力，分子势能增大；当两分子间的距离由r 0逐渐减小时，“弹簧”压缩，分子力表现为斥力，分子势能增大。
3. 弹性球模型对于气体特别是理想气体而言，分子间距离很大（大于100r ），分子力可以忽略不计，所以可以把气体分子看成一个个无相互引力和斥力的弹性球，它们不停地做无规则的热运动，当与器壁发生频繁弹性碰撞时，便对器壁产生压强。
4. 柱体模型例2. 风力发电机叶片总共的有效面积为S m =102，空气密度为ρ=1293./kg m ，风速为v m s =20/，设发电机的发电效率为η=40%，试估算这台发电机的平均功率。
高中物理热学实验试题及答案
高中物理热学实验试题及答案一、选择题1. 温度是描述物体冷热程度的物理量，它与物体的哪个属性有关？A. 压力B. 体积C. 分子热运动的快慢D. 质量答案：C2. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式为：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案：B3. 以下哪种情况下，物体的内能会增加？A. 吸收热量同时对外做功B. 放出热量同时对外做功C. 吸收热量同时不做功D. 放出热量同时不做功答案：C二、填空题4. 热力学第二定律表明了热的传导具有________方向性，即热量只能自发地从高温物体传递到低温物体。
答案：单向5. 理想气体状态方程为 PV = nRT，其中P代表压强，V代表体积，n代表物质的量，R是________常数，T代表温度。
答案：气体三、简答题6. 简述热力学温度与摄氏温度的关系，并给出转换公式。
答案：热力学温度与摄氏温度的关系是T = t + 273.15 K，其中T是热力学温度，单位是开尔文（K），t是摄氏温度，单位是摄氏度（°C）。
四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中，体积从V1 = 2m³变化到V2 = 3m³，压强P = 1 atm。
求气体在这个过程中所做的功W。
答案：根据理想气体做功的公式W = PΔV，首先计算体积变化ΔV = V2 - V1 = 3m³ - 2m³ = 1m³。
由于是等压过程，压强P = 1 atm = 101325 Pa。
带入公式得W = 101325 Pa × 1m³ = 101325 J。
五、实验题8. 实验目的：探究气体的等容变化过程中温度与压强的关系。
实验器材：定容容器、温度计、压强计、加热器。
实验步骤：a. 将一定量的气体充入定容容器中，并记录初始压强和温度。
b. 使用加热器对容器内的气体进行加热，观察并记录压强的变化。
高中物理热学专题
明紫元高中物理专题训练（热学）例1 设一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等，则随着气球的不断升高，因大气压强随高度而减小，气球将不断膨胀。
如果氢气和大气皆可视为理想气体，大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略，则氢所球在上升过程中所受的浮力将 ______（填“变大”“变小”“不变”）【分析解答】以氢气为研究对象，设地面附近和高空h 处的压强和体积分别为p1，p2，V1，V2。
因为温度不变，由玻 - 马定律可知：p1V1=p2V2以大气为研究对象，在地面附近和高空 h 处的压强和大气密度分别为户 p1，p2（与氢气对应相等）p1，p2因为大气密度和压强都与高度设氢气球在地面附近和高空h 处的浮力分别为F1，F2则 F1=p1·g·V1F2=p2·gV2所以正确答案为浮力不变。
例 2如图7-1所示，已知一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2。
问：气体对外是否做功？【分析解答】如图 7-2 所示，分别做出过 1 和 2 的等容线Ⅰ和Ⅱ，由图可知，直线Ⅰ的斜率大于直线Ⅱ的斜率，则 VⅡ＞ VⅠ，即 V2＞V1，所以，从状态 1 变化到状态 2，气体膨胀对外做功了。
【评析】从此题的解答可以看到，利用图象帮助解决问题，有时是很方便的，但这种方法首先必须按图象有一个清楚的了解，只有在“识别”图象的基础上，才能准确地“运用”图像。
例 3一定质量的理想气体的三个状态在V-T 图上用 A，B，C 三个点表示，如图7-3 所示。
试比较气体在这三个状态时的压强p A，p B，p C的大小关系有：（）明紫元高中物理专题训练（热学）A． p C＞p B＞p CB． p A＜p C＜p BC． p C＞p A＞p BD．无法判断。
【分析解答】因为所给的是 V-T 图， A，B，C 三点的温度体积都不一样，要想比较三个状态的压强，可以利用 V-T 图上的等压线辅助分析。
高中热学试题及答案
高中热学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔG = Q + WD. ΔS = Q/T2. 根据理想气体状态方程，当温度不变时，气体的压强与体积成：A. 正比B. 反比C. 无关D. 对数关系3. 热机效率是指：A. 热机输出的功与输入的热量之比B. 热机输入的热量与输出的功之比C. 热机输出的功与消耗的燃料量之比D. 热机消耗的燃料量与输出的功之比4. 绝对零度是：A. -273.15°CB. 0°CC. 273.15°CD. 无法达到的温度5. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式，其中不依赖于物质的传递的是：A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 以上都不是6. 气体的内能只与气体的：A. 温度有关B. 体积有关C. 压强有关D. 质量有关7. 根据热力学第二定律，不可能制造一种循环效率为100%的热机，这是因为：A. 能量守恒定律B. 热机的机械效率不可能达到100%C. 热机的热效率不可能达到100%D. 热机的摩擦损失8. 熵是热力学中表示系统无序程度的物理量，其单位是：A. 焦耳B. 焦耳/摩尔C. 焦耳/开尔文D. 开尔文9. 理想气体的绝热过程满足以下关系：A. (PV)^γ = 常数B. (PV^γ) = 常数C. (PV)^(1/γ) = 常数D. (PV^(1/γ)) = 常数10. 热力学温标与摄氏温标之间的关系是：A. T = t + 273.15B. T = t - 273.15C. T = 273.15 - tD. T = 2t - 273.15答案：1-5 A B A C C 6-10 A C B A A二、填空题（每空1分，共10分）1. 热力学第一定律表明能量______，但能量的______可以转移。
2. 理想气体的内能仅与______有关，而与体积和压强无关。
高考必备34-热学( 2)-高三物理重点模型训练(解析版)
高考必备模型+典例题+方法+练习热学（2）目录四、变质量气体及汞溢问题 (3)1. 打气问题 (5)2.抽气中的变质量问题 (6)3.气体混合问题 (10)4．汞溢问题 (12)5、加速度问题 (15)理想气体状态方程 (17)一、理想气体状态方程的理解.............................................. 错误!未定义书签。
二、理想气体状态方程的应用.............................................. 错误!未定义书签。
三、图象问题..................................................................... 错误!未定义书签。
1. 气体状态图象P-V图象............................................. 错误!未定义书签。
2. P-T图象................................................................. 错误!未定义书签。
3. T-V图象 ................................................................. 错误!未定义书签。
4. 其它图象................................................................. 错误!未定义书签。
热力学定律与能源..................................................................... 错误!未定义书签。
一、热力学第一定律理解 .................................................... 错误!未定义书签。
高中物理热学试题及答案
高中物理热学试题及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案：B2. 理想气体的内能只与温度有关，这是因为：A. 气体分子的平动动能B. 气体分子的转动动能C. 气体分子的振动动能D. 气体分子的平动和转动动能答案：D3. 根据热力学第二定律，下列哪种情况是不可能发生的？A. 在没有外界影响的情况下，热量从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量从高温物体传递到低温物体C. 气体自发地从高压区扩散到低压区D. 气体自发地从低压区扩散到高压区答案：A二、填空题4. 热力学温度T与气体的压强P、体积V和物质的量n之间的关系可以用_________定律来描述。
答案：理想气体状态5. 当气体发生绝热膨胀时，气体的内能_________，温度_________。
答案：减小；降低三、简答题6. 什么是熵？熵在热力学第二定律中扮演着什么角色？答案：熵是热力学中表示系统无序程度的物理量，通常用符号S表示。
熵在热力学第二定律中扮演着核心角色，第二定律可以表述为在孤立系统中，熵总是倾向于增加，这意味着自发过程总是朝着熵增的方向进行。
四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中，从体积V1=2m³增加到V2=4m³，压强P=1atm，气体常数R=8.31J/(mol·K)，求气体的温度变化。
答案：首先，根据盖-吕萨克定律，PV/T = 常数。
由于是等压过程，我们有V1/T1 = V2/T2。
将已知数值代入，得到2/T1 = 4/T2，解得T1 = 0.5T2。
又因为T1 = P1V1/(nR)，T2 = P2V2/(nR)，由于是等压过程，P1 = P2 = P，所以T1 = T2。
将T1 = 0.5T2代入T1 = P1V1/(nR)，解得T1 = 283K，T2 = 566K。
高中物理《热学》练习题(附答案解析)
高中物理《热学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（ ）A ．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B ．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C ．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D ．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是可能的2．下列关于系统是否处于平衡态的说法，正确的是（ ）A ．将一根铁丝的一端插入100℃的水中，另一端插入0℃的冰水混合物中，经过足够长的时间，铁丝处于平衡态B ．两个温度不同的物体相互接触时，这两个物体组成的系统处于非平衡态C ．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态D ．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态3．分子直径和分子的质量都很小，它们的数量级分别为（ ）A ．102610m,10kg d m --==B ．102910cm,10kg d m --==C ．102910m,10kg d m --==D ．82610m,10kg d m --==4．下列现象中，通过传热的方法来改变物体内能的是（ ）A ．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B ．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高C ．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加D ．打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加5．图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图乙是它的工作原理图。
使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（图乙1），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。
然后把锁扣缓慢扳下（图乙2），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。
在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持锁扣内气体密闭，环境温度保持不变。
下列说法正确的是（ ）A ．锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力增大B ．锁扣扳下后，吸盘内气体分子平均动能增大C ．锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加D ．锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小6．以下说法正确的是（ ）A ．气体对外做功，其内能一定减小B ．分子势能一定随分子间距离的增加而增加C ．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D ．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体7．在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同。
热学专项练习题(高考物理)
专题十五热学考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法分子动理论分子动理论、内能2018课标Ⅱ,33(1),5分 3 重力势能能量观念排除法★★☆2017课标Ⅰ,33(1),5分 3 运动观念固体、液体、气体气体实验定律、理想气体状态方程2018课标Ⅰ,33,10分 4 平衡条件相互作用观念★★★2018课标Ⅱ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2018课标Ⅲ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2017课标Ⅰ,33(2),10分 3 相互作用观念2017课标Ⅱ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2017课标Ⅲ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2016课标Ⅲ,33(2),10分 4 相互作用观念2015课标Ⅰ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2014课标Ⅰ,33(2),9分 4 相互作用观念热力学定律与能量守恒热力学第一定律2018课标Ⅲ,33(1),5分 3 理想气体状态方程能量观念★★★2017课标Ⅱ,33(1),5分 3 能量观念2017课标Ⅲ,33(1),5分 3 理想气体状态方程能量观念2016课标Ⅰ,33(1),5分 3 能量观念2016课标Ⅱ,33(1),5分 4 理想气体状态方程能量观念分析解读本专题内容为新课标地区的选考内容,概念规律繁多,但要求较低,复习时应注意以下几个方面。
(1)加强对基本概念和基本规律的理解。
强化概念和规律的记忆,如布朗运动、分子动能、分子势能、物体内能、热传递、分子力等概念;分子力的特点、分子力随分子间距离的变化关系、分子势能随分子间距离的变化关系、分子动能与温度的关系、热力学第一定律、热力学第二定律及三个气体实验定律等。
(2)固体、液体部分内容常结合实例考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因;应学会用表面张力解释一些生活现象。
(3)建立宏观量与微观量的关系。
对一个物体而言,其分子动能与物体的温度相对应,其分子势能与物体的体积相对应。
高中化学热学中的物理模型专题辅导
高中物理热学中的物理模型随着高考和新课标改革的深化，热学中的气体三大定律已不再做为考试内容，取而代之的是有关分子动理论，能量守恒定律等内容．而在这些内容中，估算题是一类重要的询问题．解答这类询问题时，关键是要建立起相应的物理模型．笔者在此文中举几个平常做题中常见的模型，以求抛砖引玉．1. 单分子层模型在用油膜法测分子直径时，油酸分子在液体外表构成一层油膜，由于这时的油酸分子直径是散开的，因而能够认为油酸分子没有构成积累，所构成的油膜为单分子油膜层，如此，我们就能够利用公式S V d =来计算油酸分子直径了．例1 将3cm 1的油酸溶液溶于酒精，制成3cm 200的酒精溶液，已经知道3cm 1的酒精油酸溶液有50滴，现取1滴酒精油酸溶液滴到水面上，随着酒精溶于水中，油酸在水面上构成一单分子层，已测出这一薄层的面积为2m 2.0，由此可估算出油酸分子的直径多大？解析 1滴酒精油酸溶液含有油酸的体积为：⨯=2001V 3103m 101cm 501-⨯=单分子油膜层的厚度即油酸分子直径： m 105m 2.0101S V d 1010--⨯=⨯== 2. 球体模型由于固体和液体分子间间隔格外小，因而，在估算分子直径数量级的计算中，经常把固体和液体的分子看成是严密挨在一起的．例2 已经知道铜的密度为33m /kg 109.8⨯=ρ，相对原子量为64，通过计算求每个铜原子所占的体积以及每个铜原子的直径．解析 由于铜的相对原子量为64，因而铜的摩尔质量为m ol /kg 1064M 3-⨯=， 铜的摩尔体积为ρM V mol =，因而每个铜原子的体积为 ．32932333A A mol 0m 101m 1002.6109.8104.6N M N V V --⨯≈⨯⨯⨯⨯===ρ由于铜原子间间隔格外小，我们能够把铜原子看成是严密挨在一起的球形， 那么由球体体积公式：30)2d (34V π=，可得铜原子的直径为： ．m 1067.2m 14.31016V 6d 1032930--⨯=⨯⨯==π 3. 立方体模型对气体而言，由于其在一般状况下分子间距格外大，并不像固体和液体那样严密陈设在一起，因而上述模型不适宜用于求气体分子直径，设想气体分子均匀分布，且把每个气体分子平均占有的空间想像成一个小立方体，任意一瞬间全部气体分子处于各个小立方体的中心位置，所计算出来的数值不是气体分子的大小，而是每个气体分子所平均占有的空间．依照这一微观模型来进展相关计算．值得留意的是，这种立方体模型也适用于计算离子晶体两个相邻离子之间的间隔．关于上述求铜原子直径时，我们也能够将其视为立方体模型，可得其结果为：30L V =，因而 m 1015.2m 101V L 1032930--⨯=⨯==．4. 弹性球模型关于气体特殊是抱负气体而言，分子间间隔格外大〔大于100r 〕，分子力能够无视不计，这时能够把气体分子看成一个个无相互引力和斥力的弹性小球，它们不停的做无规章的热运动，当与器壁发生碰撞时，便对器壁产生了压强．例3 在常温下，氧分子的平均速率约为500m/s ，假设一个氧分子以这个速率垂直地打在容器壁上，并以相等的速率反弹回来，氧气分子对器壁的冲量是多少？假设常温下某容器内氧气的压强为Pa 100.15⨯，试估算1s 内打在器壁上2cm 1面积上的氧分子个数．〔假定每个氧分子都以平均速率垂直于容器的方向撞击器壁〕解析 氧气分子的摩尔质量为m ol /kg 1032M 3-⨯=，那么每个氧分子的质量为： kg 103.5kg 100.61032N M m 26233A --⨯=⨯⨯== 依照动量定理得，氧分子撞击器壁的冲量为：s N 103.5s N 500103.52mv 2P I 2326⋅⨯=⋅⨯⨯⨯==∆=--设单位时间〔1s 〕内打到2cm 1器壁上的分子个数为n ，那么氧气的压强可表示为：StP n P 冲∆=， 因而232345109.1103.51101100.1P PSt n ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=∆=--冲〔个〕 小结 不管是将物体分子看成球体照旧立方体，照旧弹性球，都是一种简化模型，是一种近似处理方法，由于建立的模型不同，得出的结果可能稍有不同，但数量级都是一样的．一般在估算固体或液体分子线度或分子间间隔时承受球体模型，在估算气体分子间距时承受立方体模型．5. 球面模型例4 横截面积是3m 03.0的圆筒内装有0.6kg 的水，太阳光垂直照射2min ，水温上升了1℃，设大气层顶的太阳光只有45%到达地面，试估算太阳的全部辐射功率．〔太阳到地球的间隔m 105.1R 11⨯=，保存两位有效数字，水的比热容C kg /J 1018.4c 3︒⨯=〕 解析 ℃吸取热量为J 10508.2J 16.01018.4t cm Q 33⨯=⨯⨯⨯=∆=，的水吸取了太阳的热量为J 1057.5%45Q 'Q 3⨯==． 由于太阳的全部辐射能量散布在半径为R 的球面上，因而太阳的全部辐射能量为：J 1025.5J 1057.5103)105.1(14.34'Q S R 4'Q S S E 28322112⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=-筒筒总π． 那么太阳的全部辐射功率为：W 104.4W 6021025.5t E P 2628⨯=⨯⨯==．。
高考必备35-热学(3)-高三物理重点模型训练(解析版)
高考必备模型+典例题+方法+练习热学（3）目录理想气体状态方程 (2)一、理想气体状态方程的理解 (2)二、理想气体状态方程的应用 (2)三、图象问题 (4)1. 气体状态图象P-V图象 (4)2. P-T图象 (5)3. T-V图象 (6)4. 其它图象 (7)热力学定律与能源 (11)一、热力学第一定律理解 (11)二、气态方程与热力学第一定律的综合应用 (12)三、热力学第二定律 (15)用油膜法估测分子的大小 (18)一、实验原理和步骤 (18)二、实验数据的处理 (19)理想气体状态方程一、理想气体状态方程的理解【典例1】如图所示为一定质量的理想气体沿着如图所示的方向发生状态变化的过程,则该气体压强变化是()A. 从状态c到状态d,压强减小B. 从状态d到状态a,压强不变C. 从状态a到状态b,压强增大D. 从状态b到状态c,压强不变【答案】AC【变式１】如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后再回到状态A.关于该循环过程,下列说法中正确的是()A. A→B过程中,气体温度升高B. B→C过程中,气体分子的平均动能增大C. C→A过程中,气体密度变大D. A→B过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多【答案】D二、理想气体状态方程的应用【典例2】(2018·高考全国卷2)如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g.【答案与解析】开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有p 0T 0＝p 1T 1， 根据力的平衡条件有p 1S ＝p 0S ＋mg ，联立解得T 1＝⎝⎛⎭⎫1＋mg p 0S T 0， 此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b 处，设此时汽缸中气体的温度为T 2；活塞位于a 处和b 处时气体的体积分别为V 1和V 2.根据盖—吕萨克定律有V 1T 1＝V 2T 2， 式中V 1＝SH ，V 2＝S(H ＋h)，联立解得T 2＝⎝⎛⎭⎫1＋h H ⎝⎛⎭⎫1＋mg p 0S T 0， 从开始加热到活塞到达b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W ＝(p 0S ＋mg)h.【练习1】（2019年全国3卷） 如图所示，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm 的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm .若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76 cmHg ，环境温度为296 K .(1) 求细管的长度；(2) 若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．【答案与解析】 (1) 设细管的长度为l ，横截面的面积为S ，水银柱高度为h ；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h ，被密封气体的体积为V ，压强为p ；细管倒置时，气体体积为V 1，压强为p 1.由玻意耳定律有pV ＝p 1V 1，由力的平衡条件有p ＝p 0－ρgh ，式中，ρ、g 分别为水银的密度和重力加速度的大小，p 0为大气压强．由题意有V ＝S(L －h 1－h),V 1＝S(L －h)，解得L ＝41 cm .(2) 设气体被加热前后的温度分别为T 0和T ，由盖—吕萨克定律有V T 0＝V 1T， 解得T ＝312 K .【练习2】活塞式气泵是利用气体体积膨胀来降低气体压强的．已知某贮气筒的容积为V ，气泵每抽一次，抽出的气体体积为V ′＝.设抽气过程中温度不变，贮气筒内原来气体的压强为p 0，则对它抽气三次后，贮气筒内的气体压强变为多少？【答案与解析】抽气一次后气体压强为p 1，根据波意耳定律得p 1(V ＋V′)＝p 0V ，解得p 1＝45p 0， 抽气两次后的压强为p 2，则p 2(V ＋V′)＝p 1V ，抽气三次后的压强为p 3，则p 3(V ＋V′)＝p 2V ，解得p 3＝⎝⎛⎭⎫V V ＋V′3p 0＝64125p 0. 三、图象问题【物理模型】热学图象主要是气体状态图象，包括P-V 图象，V-T 图象，P-T 图象.因为等温过程的P-V 图象是曲线，为了化曲为直，通常画P-V1图象，正如我们在探究加速度与质量的关系实验中把a-m 图象(反比例函数图像：曲线）换为m a 1-图象(正比例函数图像：直线）一样。
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20XX年高中测试
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高中物理热学中的物理模型
随着高考和新课标改革的深入，热学中的气体三大定律已不再做为考试内容，取而代之的是有关分子动理论，能量守恒定律等内容．而在这些内容中，估算题是一类重要的问题．解答这类问题时，关键是要建立起相应的物理模型．笔者在此文中举几个平时做题中常见的模型，以求抛砖引玉．
1. 单分子层模型
在用油膜法测分子直径时，油酸分子在液体表面形成一层油膜，由于这时的油酸分子直径是散开的，所以可以认为油酸分子没有形成堆积，所形成的油膜为单分子油膜层，这样，我们就可以利用公式S V d =
来计算油酸分子直径了． 例1 将3cm 1的油酸溶液溶于酒精，制成3cm 200的酒精溶液，已知3cm 1的酒精油酸溶液
有50滴，现取1滴酒精油酸溶液滴到水面上，随着酒精溶于水中，油酸在水面上形成一单分子层，已测出这一薄层的面积为2
m 2.0，由此可估算出油酸分子的直径多大？ 解析 1滴酒精油酸溶液含有油酸的体积为： ⨯=
2001V 3103m 101cm 501-⨯= 单分子油膜层的厚度即油酸分子直径：
m 105m 2
.0101S V d 1010
--⨯=⨯== 2. 球体模型
由于固体和液体分子间距离很小，因此，在估算分子直径数量级的计算中，常常把固体和液体的分子看成是紧密挨在一起的．
例2 已知铜的密度为33m /kg 109.8⨯=ρ，相对原子量为64，通过计算求每个铜原子所占的体积以及每个铜原子的直径．
解析 因为铜的相对原子量为64，所以铜的摩尔质量为m ol /kg 1064M 3-⨯=， 铜的摩尔体积为ρM V mol =， 因此每个铜原子的体积为
．
3293
2333
A A mol 0m 101m 1002.6109.8104.6N M N V V --⨯≈⨯⨯⨯⨯===ρ
由于铜原子间距离很小，我们可以把铜原子看成是紧密挨在一起的球形，
则由球体体积公式：30)2d (34V π=， 可得铜原子的直径为：
．m 1067.2m 14.31016V 6d 103
2930
--⨯=⨯⨯==π 3. 立方体模型
对气体而言，由于其在一般情况下分子间距很大，并不像固体和液体那样紧密排列在一起，所以上述模型不适合用于求气体分子直径，设想气体分子均匀分布，且把每个气体分子平均占有的空间想像成一个小立方体，任意一瞬间所有气体分子处于各个小立方体的中心位置，所计算出来的数值不是气体分子的大小，而是每个气体分子所平均占有的空间．根据这一微观模型来进行相关计算．值得注意的是，这种立方体模型也适用于计算离子晶体两个相邻离子之间的距离．
对于上述求铜原子直径时，我们也可以将其视为立方体模型，可得其结果为：30L V =，所以
m 1015.2m 101V L 1032930--⨯=⨯==．
4. 弹性球模型
对于气体特别是理想气体而言，分子间距离很大（大于100r ），分子力可以忽略不计，这时可以把气体分子看成一个个无相互引力和斥力的弹性小球，它们不停的做无规则的热运动，当与器壁发生碰撞时，便对器壁产生了压强．
例3 在常温下，氧分子的平均速率约为500m/s ，如果一个氧分子以这个速率垂直地打在容器壁上，并以相等的速率反弹回来，氧气分子对器壁的冲量是多少？如果常温下某容器内氧气的压强为Pa 100.15⨯，试估算1s 内打在器壁上2
cm 1面积上的氧分子个数．（假定每个氧分子都以平均速率垂直于容器的方向撞击器壁）
解析 氧气分子的摩尔质量为m ol /kg 1032M 3-⨯=，则每个氧分子的质量为： kg 103.5kg 10
0.61032N M m 26233
A --⨯=⨯⨯== 根据动量定理得，氧分子撞击器壁的冲量为：
s N 103.5s N 500103.52mv 2P I 2326⋅⨯=⋅⨯⨯⨯==∆=--
设单位时间（1s ）内打到2
cm 1器壁上的分子个数为n ，则氧气的压强可表示为： St P n P 冲
∆=， 所以232345109.110
3.51101100.1P PSt n ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=∆=--冲（个）
小结 无论是将物体分子看成球体还是立方体，还是弹性球，都是一种简化模型，是一种近似处理方法，由于建立的模型不同，得出的结果可能稍有不同，但数量级都是一样的．一般在估算固体或液体分子线度或分子间距离时采用球体模型，在估算气体分子间距时采用立方体模型．
5. 球面模型
例4 横截面积是3
m 03.0的圆筒内装有0.6kg 的水，太阳光垂直照射2min ，水温升高了1℃，设大气层顶的太阳光只有45%到达地面，试估算太阳的全部辐射功率．（太阳到地
球的距离m 105.1R 11⨯=，保留两位有效数字，水的比热容C kg /J 1018.4c 3︒⨯=） 解析 0.6kg 的水温度升高1℃吸收热量为
J 10508.2J 16.01018.4t cm Q 33⨯=⨯⨯⨯=∆=，0.6kg 的水吸收了太阳的热量为J 1057.5%
45Q 'Q 3⨯==． 由于太阳的全部辐射能量散布在半径为R 的球面上，所以太阳的全部辐射能量为：J 1025.5J 1057.510
3)105.1(14.34'Q S R 4'Q S S E 28322
112⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=-筒筒总π． 则太阳的全部辐射功率为：
W 104.4W 60
21025.5t E P 2628
⨯=⨯⨯==．。