高三总复习-热力学、分子动理论

2012高第三册期末复习 讲义
分子动理论 热力学定律
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按照考纲的要求，本章内容可以分成两部分，即：分子动理论；热力学定律。

其中重点是布朗运动、分子力、物质内能和热力学第一定律。

难点是对分子力与分子之间距离关系、分子力做功与分子势能变化关系和定质量气体的状态变化与热力学第一定律的综合应用。

一、重难点突破
1．布朗运动本身 悬浮颗粒的无规则运动 不是分子运动，
却反映了液体内分子运动的 无规则性。

2．分子之间既有 引力又有 斥力。

引力和斥力都随距离增大而 减小，斥力减小的 更快。

引力和斥力都随距离减小而 增大，斥力增大的 更快。

当分子间的距离等于平衡距离时，引力 等于斥力；当分子间距离小于 平衡距离时，斥力起主要作用，分子力为斥力；当分子间距离 大于平衡距离时，引力起主要作用，分子力为引力。

当分子间距离大于分子直径的10倍时，分子间的作用力可以 忽略不计。

3．分子势能跟分子 间距有关。

r ＜r 0时，类“弹簧压缩”。

r ＞r 0时，“弹簧拉伸”。

4．物体内能是 物体内所有分子动能和分子势能的总和，与物体的 温度和体积 以及物体的摩尔数有关。

5．改变物体内能的方法有两种：做功和热传递，做功是能的转化，热传递是内能的转移。

6．热力学第一定律关系式为W + Q =ΔU。

注意正负符号。

第一类永动机是不能制成的。

7．热力学第二定律一种是按照热传导的方向性来表述的：不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化。

另一种是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化，它也可以表述为：第二类永动机是不可能制成的。

8．气体的压强是大量气体分子对容器壁的持续碰撞而产生的。

其大小与分子浓度（宏观上气体的密度）和分子热运动速率（宏观上气体的温度）。

9．理想气体的内能只计分子的动能，大小直接对应温度的高低
二、典型例题
例1 关于布朗运动，下列说法中正确的是（）
A．悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动反映了液体分子的无规则运动
C．温度越低时，布朗运动就越明显
D．悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明显
例2 若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A为阿伏加德罗常数，M、v0表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：(1) N A= vρ/m (2) ρ=μ/( N A v0) (3)m=μ/ N A (4) v0=v/ N A其中（） A．（1）和（2）都是正确的 B.（1）和（3）都是正确的
C.（3）和（4）都是正确的
D.（1）和（4）都是正确的
例3 A、B两分子相距较远，此时它们之间的分子力可忽略，设A固定不动，B逐渐向A 靠近，直到很难再靠近的整个过程中 ( )
A.力总是对B做正功
B. 先克服分子力做功，然后分子力对B做正功
C. 总是克服分子力做功
D.分子力先对B做正功，然后B克服分子力做功
例4下列叙述正确的是（）
A.若分子间距离r=ro时，两分子间分子力F=0，则当两分子间距离由小于ro逐渐增大
到10ro分程中，分子间相互作用的势能先减小后增大
B.对一定质量气体加热，其内能一定增加
C.物体的温度越高，其分子的平均动能越大
D.布朗运动就是液体分子热运动
例5（2007重庆）氧气钢瓶充气后压强高于外界人气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，不计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
2012高第三册期末复习 单元练习 分子动理论 热力学定律
不定项选择题:
1.下列说法正确的是（ ）
A ．热量能自发地从高温物体传给低温物体
B ．热量不能从低温物体传给高温物体
C.热传导是有方向的 D ．能量耗散说明能量是不守恒的
2.用r 表示两个分子间的距离，E p 表示两个分子相互作用的势能．当r ＝r 0时两分子间斥力
等于引力．以下正确的是（ ）
A ．当r 0＞r 0时，E p 随r 的增大而增加
B ．当r ＜r 0时，E p 随r 的减小而增加
C ．当r ＞r 0时，E p 不随r 而变
D ．当r ＝r 0时，
E p ＝0
3.子弹头射入置于光滑水平面上的木块中，以下说法正确的是（ ）
A.子弹头损失的机械能等于木块内能的增加量
B.子弹头损失的机械能等于木块和子弹内能的增加量
C.木块的内能改变是由于做功
D.木块和子弹组成的系统的总能量守恒
4. 对于液体和固体，如果用M 表示摩尔质量，ρ表示物质密度，V 表示摩尔体积，V 0表示分子体积，NA 表示阿伏加德罗常数，那么下列关系式中正确的是 （ ）
ρρ⋅====M V M
V V V N V V N A A ． ．． ．D C B A 00 5. 对于一定质量的理想气体 （ ）
A ．它吸收热量以后，温度一定升高
B ．当它体积增大时，内能一定减小
C ．当气体对外界做功过程中，它的压强可能增大
D ．当气体与外界无热传递时，外界对气体做功，它的内能一定增大
6．（2000年全国）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。

7．（2004全国）一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过系列变化后又回到开始的状态，用W 1表示外界对气体做的功，W 2表示气体对外界做的功，Q 1表示气体吸收的热量，Q 2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有（ ）
（A ）Q 1—Q 2=W 2—W 1 （B ）Q 1=Q 2 （C ）W 1=W 2 （D ）Q 1>Q 2
8.（2004天津理综）下列说法正确的是
（A ） 热量不能由低温物体传递到高温物体
（B ） 外界对物体做功，物体的内能必定增加
（C ） 第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
（D ） 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
9.（05全国）一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。

设气体分子向的势能可忽略，则在此过程中
A ．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加
B ．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少
C ．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加
D ．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少
10.（06全国）下列说法中正确的是
A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大
C.压缩一定量的气体，气体的内能一定增加
D.分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a动能一定最大
11.（06重庆）如右题图，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。

设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小。

A 从外界吸热
B 内能增大
C 向外界放热
D 内能减小
12．（07全国）对一定量的气体，下列说法正确的是
A 在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功
B 在压强不断增大的过程中，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
13．（08全国）对一定量的气体，下列说法正确的是
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
14.（08重庆）地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）
A.体积减小，温度降低
B.体积减小，温度不变
C.体积增大，温度降低
D.体积增大，温度不变
15.（09全国）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。

气缸壁和隔板均绝热。

初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。

现给电热丝提供一微弱电流，
通电一段时间后切断电源。

当缸内气体再次达到平衡
时，与初始状态相比
A．右边气体温度升高，左边气体温度不变
B．左右两边气体温度都升高
C．左边气体压强增大
D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
16.(09重庆）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）
A．内能增大，放出热量 B. 内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功 D.内能减小，外界对其做功
17. (10全国）如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。

已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内
气体进入b，最终达到平衡状态。

在此过程中
A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强变小，温度不变
18.（10重庆）给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体
A.从外界吸热
B.对外界做负功 C .分子平均动能减小 D.内能增加。