2019版高考物理大一輪復習 專題十二 熱學 第2講 氣體、液體和固體課件.ppt

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第2講 氣體 液體和固體 一 氣體的性質 1 氣體的狀態(tài)參量 冷熱 平均動能 1 溫度 在宏觀上表示物體的 程度 在微觀上是分子 的標志 兩種溫標 攝氏溫標t 單位 在1個標準大氣壓下 水的冰點作為0 沸點作為100 273 15 熱力學溫標T 單位K 把 作為0K 絕對零度 0K 是低溫的極限 只能接近不能達到 2 體積 氣體總是充滿它所在的容器 所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的 器壁而 3 壓強 氣體的壓強是由于氣體分子產生的 容積 頻繁碰撞 2 氣體的分子動理論 1 氣體分子運動的特點 氣體分子除了相互碰撞或碰撞器壁外 還有 的作用 分子力 雜亂無章 每個氣體分子的運動是 的 但對大量分子的 整體來說 分子的運動是 的 有規(guī)律 2 氣體壓強的微觀意義 氣體的壓強是大量分子頻繁碰撞器壁產生的 壓強的大小跟兩個因素有關 氣體分子的 氣體分子的 平均動能 密集程度 反比 pV 正比 正比 4 氣體狀態(tài)變化的圖象 5 理想氣體的狀態(tài)方程 1 理想氣體 從宏觀上來說 理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體 實際氣體在壓強不太大 溫度不太低的條件下 可視為理想氣體 從微觀上來說 理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力 分子本身沒有體積 即它所占據的空間認為都是可以被壓縮的空間 2 理想氣體的狀態(tài)方程 一定質量的理想氣體的狀態(tài)方程 C 恒量 基礎檢測 1 多選 對于一定量的稀薄氣體 下列說法正確的是 A 壓強變大時 分子熱運動必然變得劇烈B 保持壓強不變時 分子熱運動可能變得劇烈C 壓強變大時 分子間的平均距離必然變小D 壓強變大時 分子間的平均距離可能變大E 壓強變小時 分子間的平均距離可能變小答案 BDE 二 固體和液體 飽和蒸汽 1 晶體和非晶體 不規(guī)則 異 同 續(xù)表 晶體 晶體 非晶體 晶體 非晶體 2 液體 液晶 1 液體的表面張力液體表面各部分間相互 的力叫表面張力 表面張力使液體 液體表面有收縮到 的趨勢 表面張力的方向和液面 其大小除了跟邊界線的長度有關外 還跟液體的種類 溫度有關 吸引 自動收縮 最小 相切 2 液晶的特性 液晶分子既保持排列有序而顯示各向 性 又可以自由移動位置 保持了液體的 液晶分子的位置無序使它像 排列有序使它像晶體 液晶分子的排列從某個方向看比較整齊 從另一個方向看則是雜亂無章的 液晶的物理性質很容易在外界的影響下發(fā)生改變 異 流動性 液體 3 飽和蒸汽與飽和汽壓 相對濕度 1 飽和蒸汽 在密閉容器中的液體 不斷地蒸發(fā) 液面上的蒸汽也不斷地凝結 當兩個同時存在的過程達到動態(tài)平衡時 宏觀的蒸發(fā)停止 這種與液體處于 的蒸汽稱為飽 和蒸汽 動態(tài)平衡 增大 壓強 2 飽和汽壓 飽和蒸汽所具有的壓強 叫做這種液體的飽和汽壓 飽和汽壓隨溫度的升高而 3 相對濕度 某溫度時水蒸氣的 與同一溫度下水的飽和汽壓的百分比 稱為該溫度下空氣的相對濕度 水蒸氣的實際壓強 p 相對濕度 B 同溫下水的飽和汽壓 ps 100 基礎檢測 2 多選 下列說法正確的是 A 將一塊晶體敲碎后 得到的小顆粒是非晶體B 固體可以分為晶體和非晶體兩類 有些晶體在不同方向上有不同的光學性質C 由同種元素構成的固體 可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D 在合適的條件下 某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w 某些非晶體也可以轉變?yōu)榫wE 在熔化過程中 晶體要吸收熱量 但溫度保持不變 內能也保持不變答案 BCD 考點1 氣體實驗定律及狀態(tài)方程的應用 重點歸納1 利用氣體實驗定律及氣態(tài)方程解決問題的基本思路 考題題組 1 2016年新課標 卷 一 U 形玻璃管豎直放置 左端開口 右端封閉 左端上部有一光滑的輕活塞 初始時 管內汞柱及空氣柱長度如圖12 2 1所示 用力向下緩慢推活塞 直至管內兩邊汞柱高度相等為止 求此時右側管內氣體的壓強和活塞向下移動的距離 已知玻璃管的橫截面積處處相同 在活塞向下移動的過程中 沒有發(fā)生氣體泄漏 大氣壓強p0 75 0cmHg 環(huán)境溫度不變 圖12 2 1 1 在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間 缸內封閉氣體的 溫度 2 缸內封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時 缸內封閉氣 體的壓強 圖12 2 2 4 2016年新課標 卷 一氧氣瓶的容積為0 08m3 開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓 某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0 36m3 當氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時 需重新充氣 若氧氣的溫度保持不變 求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天 解 設氧氣開始時的壓強為p1 體積為V1 壓強變?yōu)閜2 2個大氣壓 時 體積為V2 根據玻意耳定律得 p1V1 p2V2 重新充氣前 用去的氧氣在p2壓強下的體積為 V3 V2 V1 考點2 固體和液體的性質 1 晶體和非晶體 1 單晶體具有各向異性 但不是在各種物理性質上都表現出各向異性 2 只要是具有各向異性的物體必定是晶體 且是單晶體 3 只要是具有確定熔點的物體必定是晶體 反之 必是非晶體 4 晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉化 2 液體表面張力 1 形成原因 表面層中分子間的距離比液體內部分子間的 距離大 分子間的相互作用力表現為引力 2 表面特性 表面層分子間的引力使液面產生了表面張 力 使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜 3 表面張力的方向 和液面相切 垂直于液面上的各條分 界線 4 表面張力的效果 表面張力使液體表面具有收縮趨勢 使液體表面積趨于最小 而在體積相同的條件下 球形的表面積最小 考題題組 5 多選 2017年貴州安順模擬 以下說法中正確的是 A 金剛石 食鹽都有確定的熔點B 飽和汽的壓強與溫度無關C 一些小昆蟲可以停在水面上是由于液體表面張力的作用D 多晶體物理性質表現為各向異性E 當人們感覺空氣干燥時 空氣的相對濕度一定較小答案 ACE 6 多選 2017年廣西柳州鐵路第一中學檢測 下列說法正 確的是 A 懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B 空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果C 彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點D 高原地區(qū)水的沸點較低 這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E 干濕泡溫度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度 這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結果 解析 布朗運動是指水中的花粉在液體分子無規(guī)則運動的撞擊下發(fā)生無規(guī)則運動 它間接反映了液體分子的無規(guī)則運動 A錯誤 在液體表面張力的作用下 水滴呈球形 B正確 液晶像液體一樣具有流動性 而其光學性質與某些晶體相似具有各向異性 彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點 C正確 水的沸點和氣壓有關 高原地區(qū)水的沸點較低 是因為高原地區(qū)大氣壓較低 D錯誤 濕泡下端包有濕紗布 濕紗布上的水分要蒸發(fā) 蒸發(fā)是一種汽化現象 汽化要吸熱 所以溫度計的示數較低 E正確 答案 BCE 易錯點 氣體狀態(tài)變化圖象 例題 多選 2016年新課標 卷 一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始 經歷等溫或等壓過程ab bc cd da回到原狀態(tài) 其p T圖象如圖12 2 3所示 其中對角線ac的延長線過原點O 下列判斷正確的是 圖12 2 3 A 氣體在a c兩狀態(tài)的體積相等 B 氣體在狀態(tài)a時的內能大于它在狀態(tài)c時的內能 C 在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做 的功 D 在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做 的功 E 在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對 外界做的功 觸類旁通 2016年江蘇卷 如圖12 2 4甲所示 在斯特林循環(huán)的p V圖象中 一定質量理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B C和D后再回到狀態(tài)A 整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成 B C的過程中 單位體積中的氣體分子數目 填 增大 減小 或 不變 狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如圖乙所示 則狀態(tài)A對應的是 填 或 甲 乙 圖12 2 4 解析 由題圖甲知B C的過程中氣體的體積不變 所以密度不變 即單位體積中的氣體分子數目不變 因當溫度升高 分子熱運動加劇 速率較大的分子所占百分比增高 分布曲線的峰值向速率大的方向移動即向高速區(qū)擴展 峰值變低 曲線變寬 變平坦 由題中圖知狀態(tài)A的溫度較低 所以對應的是 答案 不變