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1、
考前第2天 選修3-3 熱學(xué)部分
考 點(diǎn) 提 煉
1.布朗運(yùn)動(dòng)
布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒在液體分子的撞擊下的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是液體分子撞擊不平衡的結(jié)果;反映了液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),但不是分子的運(yùn)動(dòng)。
2.阿伏加德羅常數(shù)把宏觀量和微觀量聯(lián)系在一起
分子質(zhì)量m0―→摩爾質(zhì)量M―→NA=
分子體積V0―→摩爾體積VM―→NA=―→
3.分子之間存在著相互作用力
(1)分子力的特點(diǎn):①分子間同時(shí)存在引力和斥力;②引力和斥力都隨分子間距離的增大而減?。虎鄢饬Ρ纫ψ兓每?。
(2)分子力隨距離變化的圖象如圖所示。當(dāng)rr0時(shí)表現(xiàn)為
2、引力;r>10r0以后,分子力忽略不計(jì)。
4.對(duì)熱力學(xué)定律的理解
熱力學(xué)第一定律(表達(dá)式:ΔU=W+Q)闡述了能量守恒問(wèn)題,熱力學(xué)第二定律指明了能量轉(zhuǎn)化的方向問(wèn)題。
5.固體
項(xiàng)目
單晶體
多晶體
非晶體
外形
有天然規(guī)則的幾何外形
沒(méi)有規(guī)則的幾何外形
沒(méi)有規(guī)則的幾何外形
物理性質(zhì)
各向異性
各向同性
各向同性
熔點(diǎn)
有一定的熔點(diǎn)
有一定的熔點(diǎn)
沒(méi)有一定的熔點(diǎn)
6.液體
液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì)。表面張力跟液面相切,跟這部分液面的分界線垂直。
液晶:①具有液體的流動(dòng)性;②具有晶體的光學(xué)各向異性;③在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊,但從另一方
3、向看,分子的排列是雜亂無(wú)章的。
7.飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓
(1)飽和蒸汽:與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽。
(2)未飽和蒸汽:沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽。
(3)飽和蒸汽壓:飽和蒸汽所具有的壓強(qiáng)。
特點(diǎn):液體的飽和蒸汽壓與溫度有關(guān),溫度越高,飽和蒸汽壓越大,且飽和蒸汽壓與飽和蒸汽的體積無(wú)關(guān)。
8.實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程
(1)等溫變化:玻意耳定律p1V1=p2V2
(2)等容變化:查理定律=
(3)等壓變化:蓋-呂薩克定律=
(4)狀態(tài)方程:=
臨 考 必 做
1.(1)關(guān)于固體、液體和氣體,下列說(shuō)法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.固體可以分為
4、晶體和非晶體兩類(lèi),非晶體和多晶體都沒(méi)有確定的幾何形狀
B.液晶像液體一樣具有流動(dòng)性,而其光學(xué)性質(zhì)與某些多晶體相似,具有各向同性
C.在圍繞地球運(yùn)行的“天宮一號(hào)”中,自由飄浮的水滴呈球形,這是表面張力作用的結(jié)果
D.空氣的相對(duì)濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近同一溫度時(shí)水的飽和汽壓
E.大量氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),速率有大有小,但分子的速率按“中間少,兩頭多”的規(guī)律分布
(2)如圖1所示,汽缸放置在水平臺(tái)上,活塞質(zhì)量為5 kg,厚度不計(jì),由活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.2×105 Pa,汽缸全長(zhǎng)25 cm,大氣壓強(qiáng)為1×105 Pa,當(dāng)溫度為27 ℃時(shí),活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10 cm。若保持封閉氣體溫
5、度不變,將汽缸緩慢豎起倒置。
(ⅰ)求汽缸倒置后封閉氣柱的長(zhǎng)度?
圖1
(ⅱ)汽缸倒置后,使封閉氣體溫度升至多少K時(shí),活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))?
解析 (1)非晶體與多晶體沒(méi)有天然的規(guī)則幾何形狀,選項(xiàng)A正確;液晶既有晶體的特性(具有各向異性),又有液體的流動(dòng)性,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在完全失重時(shí),由于表面張力作用,水滴呈球形,選項(xiàng)C正確;空氣濕度越大,空氣中的水蒸氣越接近飽和狀態(tài),選項(xiàng)D正確;分子速率分布規(guī)律是“中間多,兩頭少”,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。
(2)(ⅰ)汽缸倒置過(guò)程,氣體做等溫變化:
p1=p0+=1.2×105 Pa
p2=p0-=0.8×105 Pa
p1V1=p2V2
6、 V=SL
p1L1=p2L2
解得L2=15 cm
(ⅱ)氣體升溫過(guò)程做等壓變化,T2=T1=(273+27) K=300 K
L2=15 cm,L3=25 cm
=
T3=T2=T2=500 K
答案 (1)ACD (2)(ⅰ)15 cm (ⅱ)500 K
2.(2017·重慶南開(kāi)中學(xué)月考)(1)分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),它們之間存在著相互作用。這兩種相互的因素決定了分子的三種不同的聚集形態(tài):固體、液體和氣體,下列說(shuō)法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.固體中的分子是靜止的,液體、氣體中的分子是運(yùn)動(dòng)的
B.液體表面層中分子間的相互作用表現(xiàn)為引力
C.液體
7、的蒸發(fā)現(xiàn)象在任何溫度下都能發(fā)生
D.汽化現(xiàn)象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的
E.有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高
(2)如圖2,長(zhǎng)L=100 cm,粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí),長(zhǎng)L0=50 cm的空氣柱被水銀柱封住,水銀柱長(zhǎng)h=30 cm。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開(kāi)口向下的豎直位置,然后豎直插入水銀槽,插入后有Δh=15 cm的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過(guò)程中溫度始終保持不變,大氣壓強(qiáng)p0=75 cmHg。求:
圖2
(ⅰ)插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p;
(ⅱ)管口距水銀槽液面的距離H。
解析 (1)無(wú)論固體、液體和氣體,分子都在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),A錯(cuò);當(dāng)分
8、子間距為r0時(shí),分子引力和分子斥力相等,液體表面層的分子比較稀疏,分子間距大于r0,所以分子間表現(xiàn)為引力,B正確;蒸發(fā)是液體表面分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況,C正確;汽化是物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程,汽化分蒸發(fā)和沸騰。而不是分子間相互排斥而產(chǎn)生的,D錯(cuò);冰在融化的過(guò)程中吸收熱量溫度不升高,E正確。
(2)(ⅰ)設(shè)當(dāng)管轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí),水銀恰好位于管口而未從管中漏出,管截面積為S。
此時(shí)氣柱長(zhǎng)度l=70 cm。
由玻意耳定律得pl=p0L0得
p==53.6 cmHg
由于p+h=83.6 cmHg>p0,因此必有水銀從管中漏出。
設(shè)當(dāng)管轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí),管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度為x,由玻意耳定律得
p0SL0=(p0-x)S(L-x)
整理并代入數(shù)值解得x=25 cm
設(shè)插入水銀槽后管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)′,由題設(shè)條件得
L′=L-(x+Δh)=100 cm-(25+15)cm=60 cm
由玻意耳定律,插入后管內(nèi)壓強(qiáng)
p==62.5 cmHg
(ⅱ)管內(nèi)水銀與槽內(nèi)水銀面間高度差為
h=75 cm-62.5 cm=12.5 cm
管口距槽內(nèi)水銀面距離
H=L-L′-h(huán)′=40 cm-12.5 cm=27.5 cm。
答案 (1)BCE (2)(ⅰ)62.5 cmHg (ⅱ)27.5 cm
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