专题八 第1讲 热学(选修3-3)(Word教参)-【状元桥】2022高考物理二轮专题复习（老高考）

专题八　选考部分 第1讲　热　学(选修3－3) 备考导航 思维导图 命题轨迹 备考指要 分子动理论 (2019、2020、2021) 热力学定律 (2020、2021) 气体实验定律与理想 气体状态方程 (2019、2020、2021) 1．“三看、三想” (1)看到“绝热过程”，想到Q＝0，则W＝ΔU. (2)看到“等容过程”，想到W＝0，则Q＝ΔU. (3)看到“等温过程”，想到ΔU ＝0，则W＋ Q＝0. 2．“三思路” (1)内能变化量ΔU的分析思路 若ΔU >0，系统内能增加；若ΔU<0，系统内能减少． (2)做功情况W的分析思路 气体体积被压缩，外界对气体做功；体积膨胀，气体对外界做功． (3)气体吸、放热Q的分析思路 若Q>0，系统从外界吸收热量；若Q<0，系统向外界放出热量. 热点题型一　分子动理论　热力学定律 1．分子动理论的三个核心规律 (1)分子模型、分子数 ①分子模型：球模型：V＝πR3，立方体模型：V＝a3. ②分子数：N＝nNA＝NA＝NA． (2)分子运动：分子做永不停息地无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈． (3)分子势能、分子力与分子间距离的关系． 2．应用热力学第一定律的“三点提醒” (1)看到“绝热过程”就想到“不吸热不放热，内能改变取决于做功”． (2)看到“等容过程”就想到“做功为零，内能改变取决于吸放热”． (3)看到“等温过程”就想到“内能不变，做功与吸热(或放热)相平衡”． 3．热力学第一定律的应用技巧 (1)内能变化量ΔU的分析思路 ①由气体温度变化分析气体内能变化．温度升高，内能增加；温度降低，内能减少． ②由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化． (2)做功情况W的分析思路 ①由体积变化分析气体做功情况．体积被压缩，外界对气体做功；体积膨胀，气体对外界做功．注意气体在真空中自由膨胀时，W＝0. ②由公式W＝ΔU－Q分析气体做功情况． ③气体做功的计算方法 气体等压变化中，做功的大小为W＝p ·ΔV；非等压变化可用p­V图像中图线与坐标V轴包围的面积表示功，也可用W＝p ·ΔV定性分析． (3)气体吸、放热Q的分析思路：一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况． 命题视角一　分子动理论 【典例1】(2020·北京)分子力F随分子间距离r的变化如图所示．将两分子从相距r＝r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是(　　) A．从r＝r2到r＝r0分子间引力、斥力都在减小 B．从r＝r2到r＝r1分子力的大小先减小后增大 C．从r＝r2到r＝r0分子势能先减小后增大 D．从r＝r2到r＝r1分子动能先增大后减小 答案　D 解析　从r＝r2到r＝r0，分子间引力和斥力都在增大，选项A错误；从r＝r2到r＝r1，分子力的大小先增大后减小再增大，选项B错误；从r＝r2到r＝r0，分子力一直做正功，分子势能一直减小，选项C错误；从r＝r2到r＝r1，分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，选项D正确． 命题视角二　热力学定律 【典例2】(2020·全国Ⅱ)下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有________，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有________．(填正确答案标号) A．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 B．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低 C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响 D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内 解析 汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热，不违背任何热力学定律；冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低，违背热力学第一定律，实际生活中不存在这种现象；某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响，不违背热力学第一定律，但违背了热力学第二定律；冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的箱外，这一过程不是自发进行的，并不违背热力学第二定律． 答案 B　C 1．(2020·全国Ⅰ)分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0.分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零．若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能________(选填“减小“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能________(选填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能________(选填“大于”“等于”或“小于”)零． 解析 从距O点很远处向O点运动，两分子间距减小到r2的过程中，分子间表现为引力，做正功，分子势能减小；在r2→r1的过程中，分子间仍然表现为引力，引力做正功，分子势能减小