高考核动力2019届高考物理一轮复习111分子动理论热力学定律与能量守恒课件

.第第1单元单元 分子动理论热力学定律与能量守恒分子动理论热力学定律与能量守恒.填一填填一填1物质是由大量分子组成的物质是由大量分子组成的(1)分子的大小分子的大小a直径数量级：直径数量级：m.(2)分子的质量：数量级为分子的质量：数量级为1026 kg.(3)阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数：1 mol的的任任何何物物质质所所含含的的粒粒子子数数，用符号用符号NA表示，表示，NAmol1.2分子永不停息地做无规则运动分子永不停息地做无规则运动扩散现象和布朗运动都说明分子做无规则运动扩散现象和布朗运动都说明分子做无规则运动(1)扩扩散散现现象象：相相互互接接触触的的物物体体互互相相进进入入对对方方的的现现象象温度温度，扩散越快，扩散越快.(2)布朗运动布朗运动a产产生生的的原原因因：是是各各个个方方向向的的液液体体分分子子对对微微粒粒碰碰撞撞的的引起的引起的 c布朗颗粒：布朗颗粒用肉眼直接看不到，但在显微镜下布朗颗粒：布朗颗粒用肉眼直接看不到，但在显微镜下能看到，因此用肉眼看到的颗粒所做的运动，不能叫做布能看到，因此用肉眼看到的颗粒所做的运动，不能叫做布朗运动布朗颗粒大小约为朗运动布朗颗粒大小约为106 m(包含约包含约1021个分子个分子)，而，而分子直径约为分子直径约为1010 m布朗颗粒的运动是分子热运动的布朗颗粒的运动是分子热运动的.3分子间存在着相互作用力分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在着相互作用的分子间同时存在着相互作用的，分子力为它们的，分子力为它们的(2)分子力的特点分子力的特点a分分子子间间的的引引力力和和斥斥力力都都随随分分子子间间距距离离的的增增大大而而减减小小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化快随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化快.b分分子子力力的的作作用用使使分分子子聚聚集集在在一一起起，而而分分子子的的无无规规则则运运动动使使它它们们趋趋于于分分散散，正正是是这这两两个个因因素素决决定定了了物物体体的的气气、液液、固三种不同的状态固三种不同的状态.1分子平均动能分子平均动能物体内所有分子动能的物体内所有分子动能的叫叫做做分子的平均动能分子的平均动能.是是分分子子平平均均动动能能大大小的标志，小的标志，越越高高，分分子子平平均均动动能能越越大大2分子势能分子势能(1)概念：由分子间的概念：由分子间的和和决定的能量决定的能量(2)分子势能大小的相关因素分子势能大小的相关因素a微观上：分子势能的大小与微观上：分子势能的大小与有关有关.当分子间距离当分子间距离rr0时，分子势能随分子间距离的时，分子势能随分子间距离的而增大；而增大；当当rr0阶段，阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小做正功，分子动能增加，势能减小B在在rr0阶阶段段，当当r减减小小时时F做做正正功功，分分子子势势能能减减小小，分分子子动能增加，故选项动能增加，故选项A正确正确在在rr0阶阶段段，当当r减减小小时时F做做负负功功，分分子子势势能能增增加加，分分子子动能减小，故选项动能减小，故选项B错误错误.在在rr0时，分子势能最小，动能最大，故选项时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确正确在在rr0时，分子势能最小，但不为零，故选项时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误错误在在整整个个相相互互接接近近的的过过程程中中分分子子动动能能和和势势能能之之和和保保持持不不变变，故选项故选项E正确正确【答案】【答案】ACE.考点四热力学定律的理解及应用考点四热力学定律的理解及应用考点梳理考点梳理1对热力学第一定律的理解对热力学第一定律的理解(1)热热力力学学第第一一定定律律不不仅仅反反映映了了做做功功和和热热传传递递这这两两种种改改变变内内能能的的过过程程是是等等效效的的，而而且且给给出出了了内内能能的的变变化化量量和和做做功功与与热热传传递递之之间间的的定定量量关关系系此此定定律律是是标标量量式式，应应用用时时功功、内能、热量的单位应统一为国际单位焦耳内能、热量的单位应统一为国际单位焦耳(2)对公式对公式UQW符号的规定：符号的规定：.(3)几种特殊情况：几种特殊情况：若若过过程程是是绝绝热热的的，则则Q0，WU，外外界界对对物物体体做做的功等于物体内能的增加；的功等于物体内能的增加；若若过过程程中中不不做做功功，即即W0，则则QU，物物体体吸吸收收的的热量等于物体内能的增加；热量等于物体内能的增加；若若过过程程的的始始末末状状态态物物体体的的内内能能不不变变，即即U0，则则WQ0或或WQ，外外界界对对物物体体做做的的功功等等于于物物体体放放出出的的热热量量(4)应用注意事项应用注意事项应应用用热热力力学学第第一一定定律律时时要要明明确确研研究究的的对对象象是是哪哪个个物物体体或者是哪个热力学系统；或者是哪个热力学系统；.应应用用热热力力学学第第一一定定律律计计算算时时，要要依依照照符符号号法法则则代代入入数数据，对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义；据，对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义；分分析析此此类类问问题题需需要要注注意意两两点点，“绝绝热热”说说明明与与外外界界没没有热交换，气体向真空扩散时对外不做功有热交换，气体向真空扩散时对外不做功2对热力学第二定律的理解对热力学第二定律的理解(1)在在热热力力学学第第二二定定律律的的表表述述中中，“自自发发地地”、“不不产产生其他影响生其他影响”的涵义：的涵义：“自自发发地地”指指明明了了热热传传递递等等热热力力学学宏宏观观现现象象的的方方向向性性，不需要借助外界提供能量的帮助；不需要借助外界提供能量的帮助；“不不产产生生其其他他影影响响”的的涵涵义义是是发发生生的的热热力力学学宏宏观观过过程程只只在在本本系系统统内内完完成成，对对周周围围环环境境不不产产生生热热力力学学方方面面的的影影响响，如吸热、放热、做功等如吸热、放热、做功等.(2)热力学第二定律的实质：热力学第二定律的实质：热热力力学学第第二二定定律律的的每每一一种种表表述述，都都揭揭示示了了大大量量分分子子参参与与宏宏观观过过程程的的方方向向性性，进进而而使使人人们们认认识识到到自自然然界界中中进进行行的的涉涉及及热现象的宏观过程都具有方向性热现象的宏观过程都具有方向性(3)热力学过程方向性实例：热力学过程方向性实例：.(4)两类永动机的比较两类永动机的比较.典例应用典例应用一一种种海海浪浪发发电电机机的的气气室室如如图图所所示示工工作作时时，活活塞塞随随海海浪浪上上升升或或下下降降，改改变变气气室室中中空空气气的的压压强强，从从而而驱驱动动进进气气阀阀门门和和出出气气阀阀门门打打开开或或关关闭闭气气室室先先后后经经历历吸吸入入、压压缩缩和和排排出出空空气气的的过过程程，推推动动出出气气口口处处的的装装置置发发电电气气室室中中的空气可视为理想气体的空气可视为理想气体.(1)下列对理想气体的理解，正确的有下列对理想气体的理解，正确的有_A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B只要气体压强不是很高就可视为理想气体只要气体压强不是很高就可视为理想气体C一一定定质质量量的的某某种种理理想想气气体体的的内内能能与与温温度度、体体积积都都有有关关D在在任任何何温温度度、任任何何压压强强下下，理理想想气气体体都都遵遵循循气气体体实实验定律验定律(2)压压缩缩过过程程中中，两两个个阀阀门门均均关关闭闭若若此此过过程程中中，气气室室中中的的气气体体与与外外界界无无热热量量交交换换，内内能能增增加加了了3.4104 J，则则该该气气体体的的分分子子平平均均动动能能_(选选填填“增增大大”、“减减小小”或或“不不变变”)，活活塞塞对对该该气气体体所所做做的的功功_(选选填填“大大于于”、“小于小于”或或“等于等于”)3.4104 J.【解解题题指指导导】审审题题找找到到关关键键词词：“理理想想气气体体”、“无无热量交换热量交换”【课课堂堂笔笔记记】(1)理理想想气气体体是是一一种种理理想想化化的的模模型型，实实际际并并不不存存在在，选选项项A正正确确；在在温温度度不不低低于于零零下下几几十十摄摄氏氏度度、压压强强不不超超过过标标准准大大气气压压的的几几倍倍时时，可可以以把把实实际际气气体体当当成成理理想想气气体体来来处处理理，选选项项B错错误误；一一定定质质量量的的理理想想气气体体的的内内能能只只与与温温度度有有关关，选选项项C错错误误；在在任任何何温温度度、任任何何压压强强下下都都遵遵循循气气体体实实验验定定律律，这这样样的的气气体体是是理理想想气气体体，选选项项D正正确确(2)气气室室中中的的气气体体与与外外界界无无热热交交换换，内内能能增增加加，故故密密闭闭气气体体的的温温度度升升高高，气气体体分分子子的的平平均均动动能能增增大大根根据据热热力力学学第第一一定定律律UQW可可知知，Q0，WU，所所以以活活塞塞对对该该气气体体所所做做的的功功等于等于3.4104 J.【答案】【答案】(1)AD(2)增大等于增大等于.某某汽汽车车后后备备箱箱内内安安装装有有撑撑起起箱箱盖盖的的装装置置，它它主主要要由由气气缸缸和和活活塞塞组组成成开开箱箱时时，密密闭闭于于气气缸缸内内的的压压缩缩气气体体膨膨胀胀，将将箱箱盖盖顶顶起起，如如图图所所示示在在此此过过程程中中，若若缸缸内内气气体体与与外外界无热交换，忽略气体分子间的相互作用，则界无热交换，忽略气体分子间的相互作用，则()A外界对缸内气体做正功，缸内气体内能增大外界对缸内气体做正功，缸内气体内能增大B外外界界对对缸缸内内气气体体做做正正功功，缸缸内内气气体体分分子子的的平平均均动动能能增大增大.C缸内气体对外界做功，缸内气体的内能减小缸内气体对外界做功，缸内气体的内能减小D缺缺内内气气体体对对外外界界做做功功，缸缸内内气气体体分分子子的的平平均均动动能能变变小小E缸内气体对外界做功，缸内气体的温度降低缸内气体对外界做功，缸内气体的温度降低【解解析析】缸缸内内气气体体膨膨胀胀对对外外做做正正功功，W0；而而缸缸内内气气体体与与外外界界无无热热交交换换，Q0；由由热热力力学学第第一一定定律律WQU知知，内内能能增增量量U0，即即其其内内能能减减小小，又又忽忽略略气气体体分分子子间间相相互互作作用用，无无分分子子势势能能，故故气气体体分分子子的的平平均均动动能能减减小小，气气体体的的温度降低，故选项温度降低，故选项CDE正确正确【答案】【答案】CDE.模拟题组模拟题组1(2015重重庆庆模模拟拟)关关于于分分子子热热运运动动和和布布朗朗运运动动，下下列列说法正确的是说法正确的是()A布布朗朗运运动动是是指指在在显显微微镜镜中中看看到到的的液液体体分分子子的的无无规规则则运运动动B布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动.C悬悬浮浮微微粒粒越越大大，同同一一时时刻刻与与它它碰碰撞撞的的液液体体分分子子越越多多，布朗运动越显著布朗运动越显著D当当物物体体温温度度达达到到0 时时，物物体体分分子子的的热热运运动动就就会会停停止止【解解析析】布布朗朗运运动动是是指指在在显显微微镜镜中中看看到到的的悬悬浮浮小小颗颗粒粒的的无无规规则则运运动动，A错错；布布朗朗运运动动间间接接反反映映了了液液体体分分子子运运动动的的无无规规则则性性，B对对；悬悬浮浮微微粒粒越越大大，液液体体分分子子对对它它的的撞撞击击作作用用的的不不平平衡衡性性越越小小，布布朗朗运运动动越越不不明明显显，C错错；热热运运动动在在0时不会停止，时不会停止，D错错【答案】【答案】B.2(2015徐徐州州高高三三月月考考)一一定定量量的的理理想想气气体体在在某某一一过过程程中中，从从外外界界吸吸收收热热量量2.5104 J，气气体体对对外外界界做做功功1.0104 J，则该理想气体的，则该理想气体的()A温温度度降降低低，密密度度增增大大B温温度度降降低低，密密度度减减小小C温度升高，密度增大温度升高，密度增大 D温度升高，密度减小温度升高，密度减小【答案】【答案】D.高考题组高考题组3(2013福福建建卷卷，29(1)下下列列四四幅幅图图中中，能能正正确确反反映映分分子子间间作作用用力力f和和分分子子势势能能Ep随随分分子子间间距距离离r变变化化关关系系的的图图线线是是().【解解析析】分分子子间间作作用用力力f的的特特点点是是：rr0时时f为为引引力力；分分子子势势能能Ep的的特特点点是是rr0时时Ep最小，因此只有最小，因此只有B项正确项正确【答案】【答案】B.4(2014北京理综，北京理综，13)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 B物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 C物体温度降低，其内能一定增大物体温度降低，其内能一定增大 D物体温度不变，其内能一定不变物体温度不变，其内能一定不变【解解析析】温温度度是是物物体体分分子子平平均均动动能能的的标标志志，温温度度升升高高则则其其分分子子平平均均动动能能增增大大，反反之之，则则其其分分子子平平均均动动能能减减小小，故故A错错误误B正正确确物物体体的的内内能能是是物物体体内内所所有有分分子子动动能能和和分分子子势势能能的的总总和和，宏宏观观上上取取决决于于物物体体的的温温度度、体体积积和和质质量量，故故C、D错误错误【答案】【答案】B.新题快递新题快递5PM2.5是是指指空空气气中中直直径径等等于于或或小小于于2.5微微米米的的悬悬浮浮颗颗粒粒物物，其其漂漂浮浮在在空空中中做做无无规规则则运运动动，很很难难自自然然沉沉降降到到地地面面，吸吸入入肺肺后后对对人人体体形形成成危危害害下下列列关关于于PM2.5的的说说法法中中正正确确的的是是().A在在实实验验室室尽尽量量排排除除外外界界影影响响的的情情况况下下(如如振振动动、空空气、对流等气、对流等)，PM2.5不会再运动不会再运动BPM2.5在空气中的运动属于分子热运动在空气中的运动属于分子热运动CPM2.5的的运运动动轨轨迹迹只只是是由由大大量量空空气气分分子子对对PM2.5无无规则碰撞的不平衡决定的规则碰撞的不平衡决定的D无无风风空空气气中中PM2.5运运动动是是空空气气分分子子永永不不停停息息的的无无规规则运动造成的则运动造成的【解解析析】布布朗朗运运动动是是由由空空气气分分子子无无规规则则运运动动引引起起的的，与与振振动动、对对流流等等外外界界影影响响无无关关，选选项项A错错误误；PM2.5在在空空气气中中的的运运动动不不属属于于分分子子热热运运动动，选选项项B错错误误；PM2.5的的运运动动轨轨迹迹是是由由大大量量空空气气分分子子对对PM2.5无无规规则则碰碰撞撞的的不不平平衡衡和和空空气气的的运动决定的，选项运动决定的，选项C错误，错误，D正确正确【答案】【答案】D.