精品解析：15.2 固体 液体和气体（讲）

第十五章 热学 　第2讲　固体、液体和气体 一　固体和液体性质的理解 1.固体 （1）分类：固体分为___________和___________两类。晶体又分为___________和___________。 （2）晶体和非晶体的比较 分类 比较 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 有规则的几何形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形 熔点 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属 玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青 转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互___________ 2.液体 （1）液体的表面张力 ①作用效果：液体的表面张力使液面具有___________的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，___________形表面积最小。 ②方向：表面张力跟液面___________，跟这部分液面的分界线___________。 ③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___________。 （2）浸润和不浸润 ①当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固定。反之，液体不浸润固体。 ②毛细现象：浸润液体在细管中___________，不浸润液体在细管中___________。 3.液晶 （1）液晶的物理性质 ①具有液体的___________。 ②具有晶体的___________。 （2）液晶的微观结构 从某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。 二　气体压强的计算 1.气体压强的计算 （1）活塞模型 如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。 求气体压强基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。 图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg=pS，则气体的压强为p=p0＋。 图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg=p0S， 则气体压强为p=p0-=p0-ρ液gh。 （2）连通器模型 如图所示，U形管竖直放置。同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来。则有pB＋ρgh2=pA，而pA=p0＋ρgh1，所以气体B的压强为pB=p0＋ρg（h1-h2）。 2.气体分子运动的速率分布图像 当气体分子间距离大约是分子直径的10倍时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示。 3.气体压强的微观解释 （1）产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。 （2）决定因素（一定质量的某种理想气体） ①宏观上：决定于气体的温度和体积。 ②微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度。 三　气体实验定律及应用 1.气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律 内容 一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成___________ 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___________ 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___________ 表达式 p1V1=___________ =___________ 拓展：Δp=ΔT =___________ 拓展：ΔV=ΔT 微观 解释 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能___________。体积减小时，分子的数密度___________，气体的压强___________ 一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度___________，温度升高时，分子的平均动能___________，气体的压强___________ 一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能___________。只有气体的体积同时增大，使分子的数密度___________，才能保持压强不变 图像 2.理想气体状态方程 （1）理想气体：在任何温度、任何___________下都遵从气体实验定律的气体。 ①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体。 ②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由___________决定。 （2）理想气体状态方程：=___________或=C。（质量一定的理想气体） 四　气体状态变化的图像问题 1.四种图像的比较 类别 特点（其中C为常量） 举例 p-V