第1部分 第14讲 热学-【金版教程】2026年高考物理大二轮专题复习冲刺方案全书word
大二轮专题复习冲刺方案 物理
第14讲 热学
知识框架 | |
学习目标 | 1.能熟练计算常见的微观量。 2.理解分子力和分子势能的关系。 3.认清气体压强的微观决定因素。 4.能熟练应用气体实验定律和热力学定律解决问题。 5.能熟练解决变质量气体问题。 6.会求解关联气体问题和气体与力学的综合问题。 |
考点1 分子动理论 固体和液体
1.估算微观量的关键
(1)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁。
=NA=
(2)区分两种分子简化模型
| 适用对象 | 体积公式 | 说明 |
球体模型 | 固体和液体 | V0= | V0表示分子体积,d表示分子直径 |
立方体模型 | 气体 | V0=a3 | V0表示分子平均占据的体积,a表示分子平均间距 |
2.分析分子力与分子势能问题的方法
(1)熟记分子力与分子间距的关系图像,其中r0处分子力F=0。
(2)掌握分子力的功能关系F·Δr=-ΔEp。据此可以根据分子力的情况判断分子势能的变化,
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也可以根据分子势能的变化判断分子力的情况。
3.固体与液体的易错知识点
(1)区分晶体和非晶体的唯一标准是有无确定的熔点。
(2)表面张力与表面相切,而不是垂直指向液体内部。
(3)表面层分子间距略大于r0,液体内部分子间距略小于r0。
4.气体压强的微观决定因素
(1)从气体压强产生的原理看:气体压强p与单位时间气体分子撞击器壁单位面积的次数N和气体分子的平均撞击力有关。
(2)从气体微观状态量角度看:气体压强p与气体分子数密度n和气体分子的平均速率有关。
注:N与n和有关,同一气体,
只与
有关,
只与温度有关。
例1 (2025·山东卷,2)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零,则( )
A.只有r大于r0时,Ep为正
B.只有r小于r0时,Ep为正
C.当r不等于r0时,Ep为正
D.当r不等于r0时,Ep为负
[解析] 根据题图可知,当r=r0时,分子间作用力为0,当r>r0时,分子间作用力表现为引力,当0<r<r0时,分子间作用力表现为斥力,所以随着分子间距离从r0开始增大或减小时,分子间作用力均做负功,由功能关系知分子势能均增大,又r=r0时分子势能Ep=0,所以当r不等于r0时,Ep为正,C正确。
[答案] C
考点2 气体实验定律与热力学定律
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1.应用气体实验定律和理想气体状态方程时需注意的问题
(1)只适用于质量一定的理想气体。如果质量变化或者不是理想气体,则需要根据实际情况解答。
(2)如果三个状态量都变化,应用理想气体状态方程;如果其中一个状态量保持不变,则选用对应的气体实验定律。
(3)计算封闭气体的压强时,不要遗忘大气压。
2.应用热力学第一定律的注意事项
(1)注意公式ΔU=W+Q是对所研究的气体对象而言的,弄清3个量正负号的意义。
(2)气体在真空中自由膨胀时,W=0。
(3)根据W=∑pΔV,pV图像中,图线与V轴所围图形的面积表示外界对气体做的功的绝对值。
例2 (2025·陕晋宁青卷,13)某种卡车轮胎的标准胎压范围为2.8×105 Pa~3.5×105 Pa。卡车行驶过程中,一般胎内气体的温度会升高,体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强p随体积V线性变化如图所示,温度T1为300 K时,体积V1和压强p1分别为0.528 m3、3.0×105 Pa;当胎内气体温度升高到T2为350 K时,体积增大到V2为0.560 m3,气体可视为理想气体。
(1)求此时胎内气体的压强p2;
(2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为7.608×104 J,求胎内气体的内能增加量ΔU。
[解析] (1)对胎内气体,根据理想气体状态方程有=
代入数据解得p2=3.3×105 Pa。
(2)根据pV图像中图线与V轴所围图形的面积表示气体做功的大小可知,此过程外界对气体
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