《高三物理高考第一輪復(fù)習(xí)課件：熱學(xué) 固體、液體與氣體》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理高考第一輪復(fù)習(xí)課件：熱學(xué) 固體、液體與氣體（40頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、一、氣體一、氣體1.1.三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律蓋蓋呂薩克定律呂薩克定律內(nèi)容內(nèi)容一定質(zhì)量的某一定質(zhì)量的某種氣體種氣體, ,在溫在溫度不變的情況度不變的情況下下, ,壓強(qiáng)與體壓強(qiáng)與體積成反比積成反比一定質(zhì)量的某一定質(zhì)量的某種氣體種氣體, ,在體積在體積不變的情況下不變的情況下, ,壓強(qiáng)與熱力學(xué)壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比溫度成正比一定質(zhì)量的某種一定質(zhì)量的某種氣體氣體, ,在壓強(qiáng)不在壓強(qiáng)不變的情況下變的情況下, ,其其體積與熱力學(xué)溫體積與熱力學(xué)溫度成正比度成正比表達(dá)式表達(dá)式_圖象圖象p p1 1V V1 1= =p p2 2V V2 2 2211TpTp2211TVT
2、V第第2 2課時(shí)課時(shí) 氣體、熱力學(xué)第一定律和能量守恒氣體、熱力學(xué)第一定律和能量守恒考點(diǎn)自清考點(diǎn)自清 特別提醒特別提醒 在應(yīng)用氣體圖象分析問題時(shí)在應(yīng)用氣體圖象分析問題時(shí), ,一定要看清縱、橫坐一定要看清縱、橫坐 標(biāo)所代表的物理量標(biāo)所代表的物理量. .同時(shí)要注意橫坐標(biāo)表示的是攝同時(shí)要注意橫坐標(biāo)表示的是攝 氏溫度還是熱力學(xué)溫度氏溫度還是熱力學(xué)溫度. . 2.2.理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程 (1)(1)理想氣體理想氣體: :氣體實(shí)驗(yàn)定律都是在壓強(qiáng)不太大氣體實(shí)驗(yàn)定律都是在壓強(qiáng)不太大( (相相 對(duì)大氣壓強(qiáng)對(duì)大氣壓強(qiáng)) )、溫度不太低、溫度不太低( (相對(duì)室溫相對(duì)室溫) )的條件下總的條件下總 結(jié)出來
3、的結(jié)出來的. .當(dāng)壓強(qiáng)很大當(dāng)壓強(qiáng)很大, ,溫度很低時(shí)溫度很低時(shí), ,計(jì)算結(jié)果與實(shí)計(jì)算結(jié)果與實(shí) 際測(cè)量結(jié)果有很大的差別際測(cè)量結(jié)果有很大的差別. .我們把在任何溫度、任我們把在任何溫度、任 何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體叫做理想氣體何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體叫做理想氣體. . (2)(2)理想氣體的狀態(tài)方程理想氣體的狀態(tài)方程 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程: : 或或 . . 氣體實(shí)驗(yàn)定律可看做一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的氣體實(shí)驗(yàn)定律可看做一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的 特例特例. . 二、飽和汽、濕度二、飽和汽、濕度1.1.飽和汽與未飽和汽飽和汽與未飽和汽 (1)(1)飽
4、和汽飽和汽: :與液體處于與液體處于_平衡的蒸汽平衡的蒸汽. . (2) (2)未飽和汽未飽和汽: :沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽. . 222111TVpTVp恒量恒量TpV動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)2.2.飽和汽壓飽和汽壓 (1)(1)定義定義: :飽和汽所具有的壓強(qiáng)飽和汽所具有的壓強(qiáng). . (2) (2)特點(diǎn)特點(diǎn): :液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)液體的飽和汽壓與溫度有關(guān), ,溫度越高溫度越高, ,飽飽 和汽壓越和汽壓越_,_,且飽和汽壓與飽和汽的體積且飽和汽壓與飽和汽的體積_._.3.3.濕度濕度 (1)(1)定義定義: :空氣的干濕程度空氣的干濕程度. . (2) (2)描述濕度的物理量描述
5、濕度的物理量 絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度: :空氣中所含水蒸汽的壓強(qiáng)空氣中所含水蒸汽的壓強(qiáng). . 相對(duì)濕度相對(duì)濕度: :空氣的空氣的_與同一溫度下水的飽與同一溫度下水的飽 和汽壓的百分比和汽壓的百分比. . 大大無關(guān)無關(guān)絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度三、改變內(nèi)能的兩種方式三、改變內(nèi)能的兩種方式1.1.改變內(nèi)能的兩種方式是改變內(nèi)能的兩種方式是_和和_._.2.2.做功和熱傳遞改變內(nèi)能是做功和熱傳遞改變內(nèi)能是_的的, ,但做功是能量的但做功是能量的 _,_,而熱傳遞是而熱傳遞是_. _. 四、能量轉(zhuǎn)化與守恒四、能量轉(zhuǎn)化與守恒1.1.熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 (1)(1)內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向內(nèi)容：一
6、個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向 它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做功的和。它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做功的和。做功做功熱傳遞熱傳遞等效等效轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 (2)(2)公式公式:U U= =W W+ +Q Q2.2.熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律 表述一表述一:_:_ 熱傳導(dǎo)的方向性熱傳導(dǎo)的方向性. . 表述二表述二:_:_ _ _機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過 程的方向性程的方向性. .正值正值負(fù)值負(fù)值U U內(nèi)能增加內(nèi)能增加內(nèi)能減少內(nèi)能減少Q(mào) Q吸收熱量吸收熱量放出熱量放出熱量W W外界對(duì)系統(tǒng)做功外界對(duì)系統(tǒng)做功系統(tǒng)對(duì)外界做功系統(tǒng)對(duì)外界做功熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體熱量不能自發(fā)地從低溫物
7、體傳到高溫物體 不可能從單一熱庫吸收熱量不可能從單一熱庫吸收熱量, ,使之完全變使之完全變成功成功, ,而不產(chǎn)生其他影響而不產(chǎn)生其他影響3.3.能量守恒定律能量守恒定律 能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生, ,也不會(huì)憑空消失，它只能從也不會(huì)憑空消失，它只能從 一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式, ,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移 到別的物體到別的物體, ,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變?cè)谵D(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變. .4.4.永動(dòng)機(jī)永動(dòng)機(jī) 由能量守恒定律知由能量守恒定律知,_,_永動(dòng)機(jī)不可能制成永動(dòng)機(jī)不可能制成. . 由熱力學(xué)第二定律知由熱力學(xué)第二定律知,_,_永動(dòng)機(jī)不
8、可能制成永動(dòng)機(jī)不可能制成. .5.5.能源與環(huán)境能源與環(huán)境 (1)(1)常規(guī)能源常規(guī)能源:_:_，常規(guī)能源帶來，常規(guī)能源帶來 環(huán)境污染問題環(huán)境污染問題, ,如溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧等如溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧等. . (2) (2)新能源的開發(fā)新能源的開發(fā): :風(fēng)能、水能、太陽能、沼氣、核風(fēng)能、水能、太陽能、沼氣、核 能等能等. . 第一類第一類第二類第二類煤、石油、天然氣煤、石油、天然氣熱點(diǎn)一熱點(diǎn)一 有關(guān)圖象的處理方法有關(guān)圖象的處理方法1. 1. 利用垂直于坐標(biāo)軸的線作輔助線去分析同質(zhì)量、利用垂直于坐標(biāo)軸的線作輔助線去分析同質(zhì)量、 不同溫度的兩條等溫線不同溫度的兩條等溫線, ,不同體積
9、的兩條等容線，不同體積的兩條等容線， 不同壓強(qiáng)的兩條等壓線的關(guān)系不同壓強(qiáng)的兩條等壓線的關(guān)系. . 例如例如: :如圖如圖1 1中中, ,V V1 1對(duì)應(yīng)虛線為等容線對(duì)應(yīng)虛線為等容線, ,A A、B B是與是與T T2 2、 T T1 1兩線的交點(diǎn)兩線的交點(diǎn), ,可以認(rèn)為從可以認(rèn)為從B B狀態(tài)通過等容升壓到狀態(tài)通過等容升壓到A A 狀態(tài)狀態(tài), ,溫度必然升高溫度必然升高, ,所以所以T T2 2 T T1 1. . 又如圖又如圖2 2所示所示, ,A A、B B為等溫線為等溫線, ,從從B B狀態(tài)到狀態(tài)到A A狀態(tài)壓強(qiáng)狀態(tài)壓強(qiáng) 增大增大, ,體積一定減小體積一定減小, ,所以所以V V2 2 V
10、 V1 1. . 圖圖1 1 圖圖2 2熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)聚焦2.2.一定質(zhì)量的氣體不同圖象的比較一定質(zhì)量的氣體不同圖象的比較特點(diǎn)特點(diǎn)舉例舉例p pV VpVpV= =CTCT( (其中其中C C為恒量為恒量),),即即pVpV之積越大的等溫線溫度越高之積越大的等溫線溫度越高, ,線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)p pT TV V= =C CVp1溫度越高溫度越高即斜率越大即斜率越大斜率斜率，,，1CTkVCTp體積越小體積越小即斜率越大即斜率越大斜率斜率，,T，VCkVCp壓強(qiáng)越小壓強(qiáng)越小即斜率越大即斜率越大斜率斜率，,T，pCkpCV 類別類別圖線圖線熱點(diǎn)二熱點(diǎn)二 飽和汽與未飽和汽的幾個(gè)問題的辨析飽和汽
11、與未飽和汽的幾個(gè)問題的辨析1.1.正確理解飽和汽與未飽和汽與實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系正確理解飽和汽與未飽和汽與實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系 認(rèn)為飽和汽也遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律是讀者常見的誤認(rèn)為飽和汽也遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律是讀者常見的誤 區(qū)區(qū). .實(shí)際上實(shí)際上, ,只有不飽和汽遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律只有不飽和汽遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律, ,而飽而飽 和汽不遵循氣體實(shí)驗(yàn)的定律和汽不遵循氣體實(shí)驗(yàn)的定律. .2.2.注意相對(duì)濕度與相對(duì)誤差的區(qū)別注意相對(duì)濕度與相對(duì)誤差的區(qū)別 把相對(duì)濕度計(jì)算與相對(duì)誤差的計(jì)算混淆把相對(duì)濕度計(jì)算與相對(duì)誤差的計(jì)算混淆, ,認(rèn)為相對(duì)認(rèn)為相對(duì) 濕度濕度=| |=| |100%,100%, 這是常見的誤區(qū)這是常見的誤區(qū). .正確計(jì)
12、算相對(duì)濕度的方法是正確計(jì)算相對(duì)濕度的方法是: :相對(duì)相對(duì) 濕度濕度= =同同溫溫度度下下的的飽飽和和汽汽壓壓同同溫溫度度下下的的飽飽和和汽汽壓壓水水蒸蒸氣氣的的實(shí)實(shí)際際壓壓強(qiáng)強(qiáng) .同同溫溫度度下下的的飽飽和和汽汽壓壓水水蒸蒸氣氣的的實(shí)實(shí)際際壓壓強(qiáng)強(qiáng)3.3.濕度、飽和汽壓與溫度、體積的關(guān)系濕度、飽和汽壓與溫度、體積的關(guān)系 空氣的絕對(duì)濕度是指空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)空氣的絕對(duì)濕度是指空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng), ,它它 與溫度、體積無關(guān)與溫度、體積無關(guān). .水的飽和汽壓與溫度有關(guān)水的飽和汽壓與溫度有關(guān), ,與體與體 積無關(guān)積無關(guān). .空氣的絕對(duì)濕度要小于水的飽和汽壓空氣的絕對(duì)濕度要小于水的飽和汽壓. .
13、因?yàn)橐驗(yàn)?相對(duì)濕度相對(duì)濕度= ,= ,而空氣的絕對(duì)濕度而空氣的絕對(duì)濕度 與水的飽和汽壓都與體積無關(guān)與水的飽和汽壓都與體積無關(guān), ,故相對(duì)濕度與體積故相對(duì)濕度與體積 無關(guān)無關(guān); ;因飽和汽壓與溫度有關(guān)因飽和汽壓與溫度有關(guān), ,故相對(duì)濕度與溫度有故相對(duì)濕度與溫度有 關(guān)關(guān); ;在絕對(duì)濕度在絕對(duì)濕度P P1 1不變而降低溫度時(shí)不變而降低溫度時(shí), ,由于水的飽和由于水的飽和 汽壓減小會(huì)使空氣的相對(duì)濕度增大汽壓減小會(huì)使空氣的相對(duì)濕度增大. .居室的相對(duì)濕居室的相對(duì)濕 度以度以40%40% 60%60%較適宜較適宜. . 同同溫溫度度下下的的飽飽和和汽汽壓壓水水蒸蒸氣氣的的實(shí)實(shí)際際壓壓強(qiáng)強(qiáng)熱點(diǎn)三熱點(diǎn)三 改變
14、物體內(nèi)能的兩種方式的比較改變物體內(nèi)能的兩種方式的比較做功做功熱傳遞熱傳遞內(nèi)能內(nèi)能變化變化外界對(duì)物體做功外界對(duì)物體做功, ,物體物體的內(nèi)能增加的內(nèi)能增加, ,物體對(duì)外物體對(duì)外做功做功, ,物體的內(nèi)能減小物體的內(nèi)能減小物體吸收熱量物體吸收熱量, ,內(nèi)能增加內(nèi)能增加物體放出熱量物體放出熱量, ,內(nèi)能減小內(nèi)能減小本質(zhì)本質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移移相互相互聯(lián)系聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內(nèi)能的效做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內(nèi)能的效果上是相同的果上是相同的特別提示特別提示 1.
15、1.要使物體改變同樣的內(nèi)能，通過做功或者熱傳遞要使物體改變同樣的內(nèi)能，通過做功或者熱傳遞 都可以實(shí)現(xiàn)都可以實(shí)現(xiàn), ,若不知道過程若不知道過程, ,我們無法分辨出是做功還我們無法分辨出是做功還是熱傳遞實(shí)現(xiàn)的這種改變是熱傳遞實(shí)現(xiàn)的這種改變. .2.2.做功是宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)向物體的微觀分子熱運(yùn)動(dòng)做功是宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)向物體的微觀分子熱運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化. .熱傳遞則是通過分子之間的相互作用熱傳遞則是通過分子之間的相互作用, ,使不同使不同物體間分子熱運(yùn)動(dòng)變化物體間分子熱運(yùn)動(dòng)變化, ,是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移. .前者能的性質(zhì)前者能的性質(zhì)發(fā)生了變化發(fā)生了變化, ,后者能的性質(zhì)不變后者能的性質(zhì)不變. .3.
16、3.物體的內(nèi)能增加與否物體的內(nèi)能增加與否, ,不能單純地只看做功或熱傳不能單純地只看做功或熱傳遞遞, ,兩個(gè)過程需要全面考慮兩個(gè)過程需要全面考慮. . 熱點(diǎn)四熱點(diǎn)四 對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解 1.1.熱力學(xué)第一定律不僅熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方反映了做功和熱傳遞這兩種方 式改式改變內(nèi)能的過程是等效的變內(nèi)能的過程是等效的, ,而且給出了內(nèi)能的變而且給出了內(nèi)能的變 化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系. .此定律是標(biāo)此定律是標(biāo) 量式量式, ,應(yīng)用時(shí)熱量的單位應(yīng)統(tǒng)一為國際單位制中的應(yīng)用時(shí)熱量的單位應(yīng)統(tǒng)一為國際單位制中的 焦耳焦耳. .
17、2.2.對(duì)公式對(duì)公式U U= =Q Q+ +W W符號(hào)的規(guī)定符號(hào)的規(guī)定符號(hào)符號(hào)W WQ QU U+ +外界對(duì)物體做功外界對(duì)物體做功物體吸收熱量物體吸收熱量內(nèi)能增加內(nèi)能增加- -物體對(duì)外界做功物體對(duì)外界做功物體放出熱量物體放出熱量內(nèi)能減少內(nèi)能減少3.3.幾種特殊情況幾種特殊情況 (1)(1)若過程是絕熱的若過程是絕熱的, ,則則Q Q=0,=0,W W=U U, ,外界對(duì)物體做外界對(duì)物體做 的功等于物體內(nèi)能的增加的功等于物體內(nèi)能的增加. . (2) (2)若過程中不做功若過程中不做功, ,即即W W=0,=0,則則Q Q=U U, ,物體吸收的物體吸收的 熱量等于物體內(nèi)能的增加熱量等于物體內(nèi)能的
18、增加. . (3) (3)若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變?nèi)暨^程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變, ,即即U U=0,=0, 則則W W+ +Q Q=0=0或或W W=-=-Q Q. .外界對(duì)物體做的功等于物體放出外界對(duì)物體做的功等于物體放出 的熱量的熱量. . 特別提示特別提示 1.1.應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)要明確研究的對(duì)象是哪應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)要明確研究的對(duì)象是哪 個(gè)物體或者是哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)個(gè)物體或者是哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng). . 2. 2.應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算時(shí)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算時(shí), ,要依照符號(hào)法則代入要依照符號(hào)法則代入 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù). .對(duì)結(jié)果的正、負(fù)也同樣依照規(guī)則來解釋其意義對(duì)結(jié)果的正、負(fù)也同樣依
19、照規(guī)則來解釋其意義. .題型題型1 1 飽和汽、飽和汽壓和相對(duì)濕度的考查飽和汽、飽和汽壓和相對(duì)濕度的考查【例例1 1】由飽和汽和飽和汽壓的概念，選出下列結(jié)論由飽和汽和飽和汽壓的概念，選出下列結(jié)論 中哪些是正確的中哪些是正確的 ( )( ) A. A.飽和汽和液體之間的動(dòng)態(tài)平衡飽和汽和液體之間的動(dòng)態(tài)平衡, ,是指汽化和液化是指汽化和液化 同時(shí)進(jìn)行的過程同時(shí)進(jìn)行的過程, ,且進(jìn)行的速率相等且進(jìn)行的速率相等 B.B.一定溫度下飽和汽的密度為一定值一定溫度下飽和汽的密度為一定值, ,溫度升高溫度升高, , 飽和汽的密度增大飽和汽的密度增大 C.C.一定溫度下的飽和汽壓一定溫度下的飽和汽壓, ,隨飽和汽
20、的體積增大而隨飽和汽的體積增大而 增大增大 D.D.飽和汽壓與飽和汽的溫度成正比飽和汽壓與飽和汽的溫度成正比 題型探究題型探究解析解析 由動(dòng)態(tài)平衡概念可知由動(dòng)態(tài)平衡概念可知A A正確正確. .在一定溫度下在一定溫度下, ,飽飽 和汽的密度是一定的和汽的密度是一定的, ,它隨著溫度升高而增大它隨著溫度升高而增大, ,B B正確正確. .一定溫度下的飽和汽壓與體積無關(guān)一定溫度下的飽和汽壓與體積無關(guān), ,C C錯(cuò)錯(cuò). .飽和汽壓隨飽和汽壓隨溫度升高而增大溫度升高而增大, ,原因是原因是: :溫度升高時(shí)溫度升高時(shí), ,飽和汽的密度飽和汽的密度增大增大, ,溫度升高時(shí)溫度升高時(shí), ,氣體分子平均速率增大
21、氣體分子平均速率增大. .理想氣體理想氣體狀態(tài)方程不適用于飽和汽狀態(tài)方程不適用于飽和汽, ,飽和汽壓和絕對(duì)溫度的關(guān)飽和汽壓和絕對(duì)溫度的關(guān)系不成正比系不成正比, ,飽和汽壓隨溫度的升高而增大飽和汽壓隨溫度的升高而增大, ,增大的比增大的比線性關(guān)系更快線性關(guān)系更快, ,D D錯(cuò)錯(cuò). .答案答案 AB 變式練習(xí)變式練習(xí)1 1 關(guān)于飽和汽壓和相對(duì)濕度，下列說法正關(guān)于飽和汽壓和相對(duì)濕度，下列說法正 確的是確的是 ( )( ) A A. .溫度相同的不同飽和汽溫度相同的不同飽和汽, ,飽和汽壓都相同飽和汽壓都相同 B B. .溫度升高時(shí)溫度升高時(shí), ,飽和汽壓增大飽和汽壓增大 C C. .在相對(duì)濕度相同的
22、情況下在相對(duì)濕度相同的情況下, ,夏天比冬天的絕對(duì)濕夏天比冬天的絕對(duì)濕 度大度大 D D. .飽和汽壓和相對(duì)濕度都與體積無關(guān)飽和汽壓和相對(duì)濕度都與體積無關(guān)解析解析 在一定溫度下在一定溫度下, ,飽和汽壓是一定的飽和汽壓是一定的, ,飽和汽壓飽和汽壓 隨溫度的升高而增大隨溫度的升高而增大, ,飽和汽壓與液體的種類有關(guān)飽和汽壓與液體的種類有關(guān), ,與與體積無關(guān)體積無關(guān). .空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng), ,叫做空氣的絕對(duì)叫做空氣的絕對(duì)濕度濕度; ;相對(duì)濕度相對(duì)濕度= = 夏天的飽和汽夏天的飽和汽壓大壓大, ,在相對(duì)濕度相同時(shí)在相對(duì)濕度相同時(shí), ,夏天的絕對(duì)濕度大夏天的絕對(duì)濕度大.
23、. 答案答案 BCD ，同同溫溫度度下下的的飽飽和和汽汽壓壓水水蒸蒸氣氣的的實(shí)實(shí)際際壓壓強(qiáng)強(qiáng)題型題型2 2 氣體壓強(qiáng)的分析與計(jì)算氣體壓強(qiáng)的分析與計(jì)算【例例2 2】如圖如圖3 3所示所示, ,一個(gè)橫截面積為一個(gè)橫截面積為S S的的 圓管形容器豎直放置圓管形容器豎直放置, ,金屬圓板金屬圓板A A的上的上 表面是水平的表面是水平的, ,下表面是傾斜的下表面是傾斜的, ,下表下表 面與水平面的夾角為面與水平面的夾角為, ,圓板的質(zhì)量為圓板的質(zhì)量為 圖圖3 3 M M, ,不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦, ,若大氣壓強(qiáng)為若大氣壓強(qiáng)為 p p0 0, ,求被圓板封閉在容器中的氣
24、體的壓強(qiáng)求被圓板封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)p p. . 思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖 列平衡方程列平衡方程, ,可能是可能是牛頓第二定律方程牛頓第二定律方程選取研究對(duì)象選取研究對(duì)象分析受力分析受力重點(diǎn)求出氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的力重點(diǎn)求出氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的力求壓強(qiáng)求壓強(qiáng)解析解析 對(duì)圓板進(jìn)行受力分析對(duì)圓板進(jìn)行受力分析: :重力重力MgMg, ,大氣壓的作用力大氣壓的作用力p p0 0S S, ,封閉氣體封閉氣體對(duì)它的作用力對(duì)它的作用力 容器側(cè)壁容器側(cè)壁的作用力的作用力F F1 1和和F F2 2, ,如右圖所示如右圖所示. .由于不需要求出側(cè)壁的由于不需要求出側(cè)壁的作用力作用力, ,所以只考慮豎直方向合外力為零所以只考慮豎
25、直方向合外力為零, ,就可以求被就可以求被封閉的氣體壓強(qiáng)封閉的氣體壓強(qiáng). .圓板在豎直方向上合外力為零圓板在豎直方向上合外力為零, ,有有p p0 0S S+ +MgMg=(=(pSpS/cos/cos)cos)cos, ,由此可得由此可得p p= =p p0 0+ +MgMg/ /S S. .答案答案 p p0 0+ +MgMg/ /S S ,cos pS方法提煉方法提煉 1.1.封閉氣體有兩種情況封閉氣體有兩種情況: :一是平衡狀態(tài)系統(tǒng)中的封閉一是平衡狀態(tài)系統(tǒng)中的封閉氣體氣體, ,二是變速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的封閉氣體二是變速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的封閉氣體. .2.2.封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算
26、方法: :選與氣體接觸的液柱選與氣體接觸的液柱( (或或活塞、汽缸活塞、汽缸) )為研究對(duì)象為研究對(duì)象, ,進(jìn)行受力分析進(jìn)行受力分析; ;再根據(jù)運(yùn)動(dòng)再根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出相應(yīng)的平衡方程或牛頓第二定律方程狀態(tài)列出相應(yīng)的平衡方程或牛頓第二定律方程, ,從而從而求出壓強(qiáng)求出壓強(qiáng). . 變式練習(xí)變式練習(xí)2 2 若已知大氣壓強(qiáng)為若已知大氣壓強(qiáng)為p p，在圖，在圖4 4中各裝置均中各裝置均 處于靜止?fàn)顟B(tài)處于靜止?fàn)顟B(tài), ,求被封閉氣體的壓強(qiáng)求被封閉氣體的壓強(qiáng). . 圖圖4 4 解析解析 在甲圖中在甲圖中, ,以高為以高為h h的液柱為研究對(duì)象的液柱為研究對(duì)象, ,由二力由二力平衡知平衡知p p氣氣S S=-=-
27、ghSghS+ +p p0 0S S所以所以p p氣氣= =p p0 0- -ghgh由圖乙中由圖乙中, ,以以B B液面為研究對(duì)象液面為研究對(duì)象, ,由平衡方程由平衡方程F F上上= =F F下下有有: :p pA AS S+ +phSphS= =p p0 0S Sp p氣氣= =p pA A= =p p0 0- -ghgh在圖丙中在圖丙中, ,仍以仍以B B液面為研究對(duì)象液面為研究對(duì)象, ,有有p pA A+ +ghghsinsin 60 60= =p pB B= =p p0 0所以所以p p氣氣= =p pA A= = 在圖丁中在圖丁中, ,以液面以液面A A為研究對(duì)象為研究對(duì)象, ,由
28、二力平衡得由二力平衡得p pA AS S=(=(p p0 0+ +ghgh1 1) )S S所以所以p p氣氣= =p pA A= =p p0 0+ +ghgh1 1 答案答案 甲甲: :p p0 0- -gh gh 乙乙: :p p0 0- -gh gh 丙丙: :丁丁: :p p0 0+ +ghgh1 1 ghp 230ghp 230若若t t3 3、p p3 3分別為分別為9090、3.53.5atmatm根據(jù)查理定律得根據(jù)查理定律得: :胎壓范圍為胎壓范圍為2.012.01atmatmp p2.832.83atmatm 答案答案 2.012.01atmatmp p2.832.83atm
29、atm atm01. 2atm6 . 12332931122pTTp3322TpTpatm83. 2atm5 . 33632933322pTTp 題型題型3 3 熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用 【例例3 3】一定質(zhì)量的氣體，在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一一定質(zhì)量的氣體，在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一 個(gè)狀態(tài)的過程個(gè)狀態(tài)的過程中中, ,吸收熱量吸收熱量280 280 J J, ,并對(duì)外做功并對(duì)外做功120 120 J J. . 試問試問: : (1) (1)這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化? ? (2) (2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了如果這些氣體又返回原來的狀
30、態(tài)，并放出了 240 240 J J熱量，那么在返回的過程中是氣體對(duì)外界做熱量，那么在返回的過程中是氣體對(duì)外界做 功功, ,還是外界對(duì)氣體做功還是外界對(duì)氣體做功? ?做功多少做功多少? ? 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 求解此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)求解此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn): :(1)(1)用熱力學(xué)第一定律求解內(nèi)能變化用熱力學(xué)第一定律求解內(nèi)能變化, ,注意熱量注意熱量Q Q、功、功 W W的正負(fù)的正負(fù). .(2)(2)氣體從末態(tài)到初態(tài)與從初態(tài)到末態(tài)的氣體從末態(tài)到初態(tài)與從初態(tài)到末態(tài)的U U的大小的大小相同相同, ,結(jié)合熱力學(xué)第一定律計(jì)算結(jié)合熱力學(xué)第一定律計(jì)算, ,并做出判斷并做出判斷. .解析解析 (1)(1)由熱力
31、學(xué)第一定律可得由熱力學(xué)第一定律可得U U= =W W+ +Q Q=-120 =-120 J J+280 +280 J J=160 =160 J J內(nèi)能增加了內(nèi)能增加了160 160 J J(2)(2)由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān)由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān), ,所以氣體從狀態(tài)所以氣體從狀態(tài)回到狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化應(yīng)等于從狀態(tài)到狀回到狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化應(yīng)等于從狀態(tài)到狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化態(tài)過程中內(nèi)能的變化, ,則從狀態(tài)到狀態(tài)的內(nèi)能應(yīng)則從狀態(tài)到狀態(tài)的內(nèi)能應(yīng)減少減少160 J,160 J,即即U U=-160 =-160 J J, ,又又Q Q=-240 =-240 J J 根據(jù)熱力學(xué)第一定律得根據(jù)熱力
32、學(xué)第一定律得U U=W W+Q Q所以所以W W=U U-Q Q=-160 =-160 J J-(-240 -(-240 J J)=80 )=80 J J即外界對(duì)氣體做功即外界對(duì)氣體做功80 80 J J答案答案 (1)(1)增加了增加了160 160 J J (2)(2)外界對(duì)氣體做功外界對(duì)氣體做功80 80 J J 1. 1.當(dāng)做功和熱傳遞兩種過程同時(shí)發(fā)生時(shí)當(dāng)做功和熱傳遞兩種過程同時(shí)發(fā)生時(shí), , 內(nèi)能的變化就是要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析內(nèi)能的變化就是要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析. .2.2.做功情況看氣體的體積做功情況看氣體的體積: :體積增大體積增大, ,氣體對(duì)外做功氣體對(duì)外做功,
33、 ,W W為負(fù)為負(fù); ;體積縮小體積縮小, ,外界對(duì)氣體做功外界對(duì)氣體做功, ,W W為正為正. .若與外界若與外界絕熱絕熱, ,則不發(fā)生熱傳遞則不發(fā)生熱傳遞, ,此時(shí)此時(shí)Q Q=0. =0. 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)變式練習(xí)變式練習(xí)3 3 一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4.24.210105 5 J J 的熱量的熱量, ,同時(shí)氣體對(duì)外做了同時(shí)氣體對(duì)外做了6 610105 5 J J的功的功. .問問: : (1) (1)物體的內(nèi)能增加還是減少物體的內(nèi)能增加還是減少? ?變化量是多少變化量是多少? ? (2) (2)分子勢(shì)能是增加還是減少分子勢(shì)能是增加還是減少? ? (3) (3
34、)分子的平均動(dòng)能是增加還是減少分子的平均動(dòng)能是增加還是減少? ? 解析解析 (1)(1)因?yàn)闅怏w從外界吸熱因?yàn)闅怏w從外界吸熱, ,所以所以Q Q=+4.2=+4.2 10 105 5 J J, ,又因氣體對(duì)外做功又因氣體對(duì)外做功, ,所以所以W W=-6=-610105 5 J J 由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律:U U= =W W+ +Q Q 有有:U U= =W W+ +Q Q=(-6=(-610105 5) ) J J+(4.2+(4.210105 5) ) J J =-1.8 =-1.810105 5 J J U U為負(fù)為負(fù), ,說明氣體的內(nèi)能減少了說明氣體的內(nèi)能減少了1.81.81
35、0105 5 J J. .(2)(2)因?yàn)闅怏w對(duì)外做功因?yàn)闅怏w對(duì)外做功, ,所以氣體的體積膨脹所以氣體的體積膨脹, ,分子間分子間 的距離增大了的距離增大了, ,分子力做負(fù)功分子力做負(fù)功, ,氣體分子勢(shì)能增加氣體分子勢(shì)能增加. .(3)(3)因?yàn)闅怏w內(nèi)能減少因?yàn)闅怏w內(nèi)能減少, ,同時(shí)氣體分子勢(shì)能增加同時(shí)氣體分子勢(shì)能增加, ,說明說明氣體分子的平均動(dòng)能一定減少了氣體分子的平均動(dòng)能一定減少了. . 答案答案 (1)(1)減少減少 1.81.810105 5 J J (2)(2)增加增加 (3)(3)減少減少 1.1.如圖如圖5 5所示所示, ,某同學(xué)將空的薄金屬某同學(xué)將空的薄金屬 筒開口向下壓入水
36、中筒開口向下壓入水中. .設(shè)水溫均勻設(shè)水溫均勻 且恒定且恒定, ,筒內(nèi)空氣無泄漏筒內(nèi)空氣無泄漏, ,不計(jì)氣不計(jì)氣 體分子間相互作用體分子間相互作用, ,則被淹沒的金則被淹沒的金 屬筒在緩慢下降過程中屬筒在緩慢下降過程中, ,筒內(nèi)空氣筒內(nèi)空氣 圖圖5 5 體積減小體積減小, ,同時(shí)同時(shí) ( )( ) A.A.從外界吸熱從外界吸熱 B.B.內(nèi)能增大內(nèi)能增大 C.C.向外界放熱向外界放熱 D.D.內(nèi)能減小內(nèi)能減小 素能提升素能提升解析解析 緩慢下降的過程中緩慢下降的過程中, ,筒內(nèi)空氣的溫度與水溫始筒內(nèi)空氣的溫度與水溫始 終相同終相同, ,即空氣溫度不變即空氣溫度不變. .由于不計(jì)氣體分子間的相互由
37、于不計(jì)氣體分子間的相互作用作用, ,分子勢(shì)能始終不變分子勢(shì)能始終不變, ,筒內(nèi)空氣分子的平均動(dòng)能不筒內(nèi)空氣分子的平均動(dòng)能不變變, ,所以筒內(nèi)空氣的內(nèi)能不變所以筒內(nèi)空氣的內(nèi)能不變. .筒內(nèi)空氣的體積減小筒內(nèi)空氣的體積減小, ,外界對(duì)氣體做功外界對(duì)氣體做功, ,根據(jù)熱力學(xué)第一定律根據(jù)熱力學(xué)第一定律:U U= =W W+ +Q Q, ,可可知筒內(nèi)空氣向外放熱知筒內(nèi)空氣向外放熱. . 答案答案 C2.2.下列關(guān)于熱力學(xué)一定律的表述中正確的是下列關(guān)于熱力學(xué)一定律的表述中正確的是 ( ) ( ) A. A.熱力學(xué)零度不可達(dá)到熱力學(xué)零度不可達(dá)到 B.B.不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體不可能使熱量由低溫
38、物體傳遞到高溫物體, ,而不而不 引起其他變化引起其他變化 C.C.其數(shù)學(xué)表達(dá)式是其數(shù)學(xué)表達(dá)式是U U= =Q Q+ +W W D. D.能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中總量保持不變能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中總量保持不變 解析解析 熱力學(xué)零度只可接近不能達(dá)到熱力學(xué)零度只可接近不能達(dá)到, ,A A正確正確; ;B B是是 熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容，熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容，C C是熱力學(xué)第一定律的表是熱力學(xué)第一定律的表 達(dá)式達(dá)式, ,D D是能量守恒定律內(nèi)容是能量守恒定律內(nèi)容. . A3.3.如圖如圖6 6所示所示, ,絕熱隔板絕熱隔板K K把絕熱把絕熱 的汽缸分隔成體積相等的兩的汽缸分隔成體積相等的兩 部分部分
39、, ,K K與汽缸壁的接觸是光與汽缸壁的接觸是光 滑的滑的. .兩部分中分別盛有相同兩部分中分別盛有相同 圖圖6 6 質(zhì)量、相同溫度的同種氣體質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a a和和b b. .氣體分子之間相氣體分子之間相 互作用勢(shì)能可忽略互作用勢(shì)能可忽略. .現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a a加熱一段加熱一段 時(shí)間后時(shí)間后, ,a a、b b各自達(dá)到新的平衡各自達(dá)到新的平衡 ( )( ) A.A.a a的體積增大了的體積增大了, ,壓強(qiáng)變小了壓強(qiáng)變小了 B.B.b b的溫度升高了的溫度升高了 C.C.加熱后加熱后a a的分子熱運(yùn)動(dòng)比的分子熱運(yùn)動(dòng)比b b分子熱運(yùn)動(dòng)更激烈分子熱運(yùn)動(dòng)更激烈 D.
40、D.a a增加的內(nèi)能大于增加的內(nèi)能大于b b增加的內(nèi)能增加的內(nèi)能 解析解析 a a氣體受熱膨脹，通過活塞壓縮氣體氣體受熱膨脹，通過活塞壓縮氣體b b，對(duì)，對(duì)b b做做 功功, ,氣體氣體b b體積減小體積減小, ,由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律, ,b b內(nèi)能增加內(nèi)能增加, ,溫溫度升高度升高, ,則則b b氣體壓強(qiáng)增大，最終達(dá)到平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)增大，最終達(dá)到平衡時(shí), ,a a氣體和氣體和b b氣體壓強(qiáng)相等氣體壓強(qiáng)相等, ,而而a a氣體體積變大，所以氣體體積變大，所以a a氣體的溫度氣體的溫度大于大于b b氣體的溫度氣體的溫度, ,所以所以B B、C C、D D選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確. . 答案答
41、案 BCD4.4.下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說法正確的是下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說法正確的是( ) ( ) A. A.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開, ,這是因?yàn)檫@是因?yàn)?氣體分子之間存在勢(shì)能的緣故氣體分子之間存在勢(shì)能的緣故 B.B.一定量一定量100100的水變成的水變成100100的水蒸氣的水蒸氣, ,其分子其分子 之間的勢(shì)能增加之間的勢(shì)能增加 C.C.對(duì)于一定量的氣體對(duì)于一定量的氣體, ,如果壓強(qiáng)不變?nèi)绻麎簭?qiáng)不變, ,體積增大體積增大, ,那那 么它一定從外界吸熱么它一定從外界吸熱 D.D.如果氣體分子總數(shù)不變?nèi)绻麣怏w分子總數(shù)不變, ,而氣體溫度升高而
42、氣體溫度升高, ,氣體氣體 分子的平均動(dòng)能增大分子的平均動(dòng)能增大, ,因此壓強(qiáng)必然增大因此壓強(qiáng)必然增大 E.E.一定量氣體的內(nèi)能等于其所一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和 分子之間勢(shì)能的總和分子之間勢(shì)能的總和 F.F.如果氣體溫度升高如果氣體溫度升高, ,那么所有分子的速率都增加那么所有分子的速率都增加 解析解析 氣體分子是做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的氣體分子是做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的, ,故失去容器后就故失去容器后就 會(huì)散開會(huì)散開, ,A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;B B分子平均動(dòng)能不變分子平均動(dòng)能不變, ,但要吸熱來增加但要吸熱來增加分子勢(shì)能分子勢(shì)能, ,B B正確正確; ;根據(jù)氣體狀態(tài)方程根據(jù)氣
43、體狀態(tài)方程, ,C C選項(xiàng)溫度一定選項(xiàng)溫度一定要升高要升高, ,又對(duì)外做功又對(duì)外做功, ,故一定吸熱故一定吸熱, ,C C正確正確; ;D D選項(xiàng)中沒選項(xiàng)中沒考慮氣體的體積對(duì)壓強(qiáng)的影響；根據(jù)內(nèi)能定義知考慮氣體的體積對(duì)壓強(qiáng)的影響；根據(jù)內(nèi)能定義知E E正正確確; ;F F選項(xiàng)中氣溫升高選項(xiàng)中氣溫升高, ,分子平均動(dòng)能增大、平均速率分子平均動(dòng)能增大、平均速率增大增大, ,但不是每個(gè)分子速率都增大但不是每個(gè)分子速率都增大, ,對(duì)單個(gè)分子的研究對(duì)單個(gè)分子的研究是毫無意義的是毫無意義的. . 答案答案 BCE5.5.如圖如圖7 7所示所示, ,p pV V圖中圖中, ,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)一定質(zhì)量的理
44、想氣體由狀態(tài) A A經(jīng)過程經(jīng)過程變至狀態(tài)變至狀態(tài)B B時(shí)時(shí), ,從外界吸收熱量從外界吸收熱量420 420 J J, ,同同 時(shí)膨脹對(duì)外做功時(shí)膨脹對(duì)外做功300 300 J J. .當(dāng)氣體從狀態(tài)當(dāng)氣體從狀態(tài)B B經(jīng)過程經(jīng)過程回回 到狀態(tài)到狀態(tài)A A時(shí)時(shí), ,外界壓縮氣體做功外界壓縮氣體做功200 200 J J, ,判斷此過程中判斷此過程中 氣體吸熱還是放熱氣體吸熱還是放熱, ,并求出熱量的多少并求出熱量的多少? ? 圖圖7 7 解析解析 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A A經(jīng)過程經(jīng)過程變至狀變至狀 態(tài)態(tài)B B時(shí)，從外界吸收的熱量時(shí)，從外界吸收的熱量Q Q1 1大于氣體膨脹對(duì)
45、外做的大于氣體膨脹對(duì)外做的功功W W1 1, ,氣體內(nèi)能增加氣體內(nèi)能增加, ,由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律, ,氣體內(nèi)能增氣體內(nèi)能增加量為加量為U U= =Q Q1 1+ +W W1 1=420 =420 J J+(-300 +(-300 J J)=120 )=120 J J氣體由狀態(tài)氣體由狀態(tài)B B經(jīng)過程經(jīng)過程回到狀態(tài)回到狀態(tài)A A時(shí)時(shí), ,氣體內(nèi)能將減少氣體內(nèi)能將減少120 120 J J，而此過程中外界又壓縮氣體做了，而此過程中外界又壓縮氣體做了W W2 2=200 =200 J J的的功功, ,因而氣體必向外界放熱因而氣體必向外界放熱, ,放出的熱量為放出的熱量為Q Q2 2=U U- -W W2 2=(-120) =(-120) J J-200 -200 J J=-320 =-320 J J 答案答案 放熱放熱 320 320 J J反思總結(jié)反思總結(jié)返回返回
高三物理高考第一輪復(fù)習(xí)課件：熱學(xué) 固體、液體與氣體
