考点16 热学 备战2022年高考物理一轮复习考点帮

考点16 热学 分子动理论 内能 一、分子动理论的基本内容 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子很小：直径数量级为10－10 m。 (2)分子数目特别大： 阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1。 2．分子热运动 (1)扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。温度越，扩散越快。 (2)布朗运动：①永不停息、无规则运动； ②颗粒越，运动越明显； ③温度越，运动越剧烈； ④运动轨迹无法确定，只能记录每隔一段时间微粒的位置，并用位置连线研究布朗运动。 (3)热运动：物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，通常称作热运动。 3．分子间的相互作用力 (1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力。实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。 (2)引力和斥力都随分子间距离的减小而增大；随分子间距离的增大而减小；斥力比引力变化快。 (3)F­r图像(r0的数量级为10－10 m)。 r＝r0 F引＝F斥 F＝0 r＜r0 F引＜F斥 F为斥力 r＞r0 F引＞F斥 F为引力 r＞10r0 F引＝F斥＝0 F＝0 二、温度和物体的内能 1．温度 两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 2．两种温标 摄氏温标和热力学温标。 关系：T＝t＋273.15_K。 3．分子的动能和平均动能 (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。 4．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能，即分子势能。 (2)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。 5．物体的内能 (1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。 (2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。 三、用油膜法估测分子的大小 一、实验目的 1．估测油酸分子的大小。 2．学会间接测量微观量的原理和方法。 二、实验原理 利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，用d＝计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。 三、实验器材 清水、浅盘、胶头滴管(或注射器)、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。 四、实验步骤 1．在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深)，静置一段时间使水处于稳定状态。 2．用注射器(或胶头滴管)取事先配好的体积浓度为k的油酸酒精溶液，逐滴滴入量筒中，记下滴入1 mL溶液的滴数N。 3．将适量痱子粉均匀地撒在水面上。 4．用注射器(或胶头滴管)靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。 5．待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油膜的形状。 五、数据处理 1．计算一滴溶液中油酸的体积：V＝(mL)。 2．计算油膜的面积S：以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，大于半个的算一个，不足半个的舍去。 3．计算油酸的分子直径：d＝(注意单位统一)。 六、注意事项 1．实验前将所有器材用具擦洗干净。 2．痱子粉用量不要太大，油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。 3．浅盘要水平放置，其中的水面离盘口距离应较小，以便准确地画出油膜的形状。 【典例】 1．1．根据分子动理论，下列说法正确的是(　　) A．一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比 B．显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动，就是分子的运动 C．分子间的相互作用力一定随分子间距离的增大而减小 D．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 【答案】D 【解析】由于气体分子的间距大于分子直径，故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，故A错误；显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动，是布朗运动，它是分子无规则运动的体现，但不是分子的运动，故B错误；若分子间距离从平衡位置开始增大，则引力与斥力的合力先增大后减小，故C错误；若分子间距是从小于平衡距离开始变化，则分子力先做正功再做负功，故分子势能先减小后增大，故D正确。 固体、液体和气体 一、固体和液体 1．固体 (1)固体分为晶体和非晶体两类。石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体。玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体。 (2)单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。 (3