内容正文:
第❷课时 气体、固体和液体
一、温度计和温标
1.状态参量与平衡态
(1)热力学系统:研究某一容器中气体的热学性质,其研究对象是容器中的大量分子组成的系统,这在热学中叫作一个热力学系统,简称系统。
(2)状态参量:在热学中,为确定系统的状态,也需要用到一些物理量,这些物理量叫作系统的状态参量。
(3)平衡态:在没有外界影响的情况下,经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量能够达到的稳定状态。
2.热平衡与温度
(1)热平衡:如果两个系统相互接触而传热,经过一段时间,各自的状态参量不再变化,这说明两个系统达到了平衡。这种平衡叫作热平衡。
(2)温度:当两个系统A、B处于热平衡时,它们必定具有某个共同的热学性质,我们就把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫作温度。
3.温度计与温标
(1)温标:如果要定量地描述温度,就必须有一套方法,这套方法就是温标。
(2)热力学温度:用热力学温标表示的温度叫作热力学温度,它是国际单位制中七个基本物理量之一,用符号T表示,单位是开尔文(kelvin),简称开,符号为K。
(3)摄氏温度与热力学温度间的关系是:T=t+273.15 K。
二、气体
1.三个气体实验定律
定律
内容
玻意耳定律
一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比
盖-吕萨克定律
一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比
查理定律
一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比
2.理想气体:在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。
三、固体和液体
1.固体
(1)固体分为晶体和非晶体。
(2)单晶体具有各向异性,非晶体和多晶体具有各向同性。
2.液体
(1)液体的表面张力
①作用:液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。
②方向:表面张力总是跟液面相切,且跟这部分液面的分界线垂直。
(2)浸润和不浸润
①一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上,这种现象叫作浸润。
②一种液体不会润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润。
(3)毛细现象:浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象。
3.液晶的特点
(1)具有液体的流动性。
(2)具有光学各向异性。
(1)当气球中的空气处于平衡态时,其温度、压强、体积等都不随时间变化。( √ )
(2)甲、乙两个系统在接触时它们的状态不发生变化,则甲、乙原来的温度是相等的。( √ )
(3)冬天河水的温度位0 ℃,用热力学温度粗略地表示为273 K。( √ )
(4)测试体温的水银温度计测温原理就是热平衡定律。( √ )
(5)人体温度的数据由本身决定,数值与所选温标无关。( × )
(6)在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关。( √ )
1.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )
A.各向同性的物质一定没有确定的熔点
B.晶体熔化时温度和内能都不变
C.通常的金属材料是各向同性的,所以这些金属都是非晶体
D.晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化
答案:D
2.(多选)以下说法正确的是( )
A.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
C.一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用
D.在空间站完全失重的环境下,水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用
答案:ACD
3.一定质量的某种理想气体状态发生变化。
(1)满足玻意耳定律,在体积减小时( )
(2)(多选)满足盖-吕萨克定律,在温度升高时( )
(3)满足查理定律,在压强增大时( )
A.分子的平均动能增大
B.分子的平均动能减小
C.分子之间的平均距离变大
D.分子之间的平均距离变小
答案:(1)D (2)AC (3)A
考点一 固体和液体的性质
1.晶体和非晶体
(1)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体。
(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体。
(3)单晶体具有天然规则的几何外形,而多晶体和非晶体没有天然规则的几何外形,所以不能从形状上区分晶体与非晶体。
(4)晶体和非晶体不是绝对的,在某些条件下可以相互转化。
2.液体的表面张力
(1)形成原因:表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大,分子间作用力表现为引力。
(2)表面张力的效果:使液体表面具有收缩的趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形表面积最小。
1.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图所示。甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示,则(