气体及热力学定律复习课件2(教育精

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,选考部分,专题八分子动理论气体及热力学定律,1.,分子动理论：,（,1,）分子的大小。,分子很小，其直径的数量级为,_,。,如果用,V,表示一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积，用,S,表示,单分子油膜的面积，用,D,表示分子的直径，则,D=_,。,阿伏伽德罗常数表示,1mol,任何物质中含有相同的微粒个数,N,A,=_,。,10,-10,m,6.02,10,23,mol,-1,（,2,）估算微观量的两种模型。,球体模型：对固体、液体、气体均适用，认为分子为一个,球体，直径为,d=_,。,立方体模型：一般适用于气体，认为一个分子占据的空间,为一个立方体，边长为,d=_,。,（,3,）说明分子永不停息地做无规则热运动的两个实例。,扩散现象的特点：温度越高，,_,。,布朗运动的特点：永不停息、,_,运动；颗粒越小，运,动越,_,；温度越高，运动越,_,；运动轨迹不确定。,扩散越快,无规则,剧烈,剧烈,（,4,）分子间的相互作用力和分子势能。,分子力：分子间同时存在引力和斥力，分子,间距增大，引力和斥力均,_,，且,_,比引,力变化更快。,分子势能：,a.,分子力做正功，分子势能,_,；,b.,分子力做负功，分子势能,_,；,c.,当分子间距为,r,0,时，分子势能,_,，,但不一定是零。,减小,斥力,减小,增大,最小,2.,固体、液体和气体：,（,1,）晶体和非晶体。,（,2,）理想气体状态方程：,_,。,比较,晶体,非晶体,单晶体,多晶体,形状,_,_,_,熔点,_,_,_,特性,_,_,_,规则,不规则,不规则,固定,固定,不固定,各向异性,各向同性,各向同性,1.,（,2013,福建高考）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力,f,和分子势能,E,p,随分子间距离,r,变化关系的图线是（）,【,解析,】,选,B,。当,r=r,0,时引力与斥力的合力为零，即分子力为零，,A,、,D,错；当分子间的距离大于或小于,r,0,时，分子力做负功，分子势能增加，,r=r,0,时分子势能最小，,B,对，,C,错。,2.,（,2013,福建高考）某自行车轮胎的容积为,V,，里面已有压强为,p,0,的空气，现在要使轮胎内的气压增大到,p,，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎内充入温度相同，压强也是,p,0,，体积为（）的空气。,【,解析,】,选,C,。设将要充入的气体的体积为,V,，据玻意耳定律有,p,0,(V+V)=,pV,解得,V=(-1)V,，故选,C,。,3.,（,2012,福建高考）关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）,A.,一定量气体吸收热量，其内能一定增大,B.,不可能使热量由低温物体传递到高温物体,C.,若两分子间距离增大，分子势能一定增大,D.,若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大,【,解析,】,选,D,。据热力学第一定律,U=W+Q,可知，气体吸收热量对外做功，内能不一定增大，,A,错；热量可以由低温物体传递到高温物体但要引起其他变化，,B,错；两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大，,D,对；当分子间作用力表现为斥力时，距离增大，分子势能减小，,C,错。,4.,（,2012,福建高考）空气压缩机的储气罐中储有,1.0,atm,的,空气,6.0 L,，现再充入,1.0,atm,的空气,9.0 L,。设充气过程为等,温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为,（）,A.2.5,atm,B.2.0,atm,C.1.5,atm,D.1.0,atm,【,解析,】,选,A,。依题可知,p,1,=1,atm,，,V,1,=15.0 L,，,V,2,=6 L,，据,p,1,V,1,=p,2,V,2,得,p,2,=2.5,atm,，故选,A,。,5.,（,2011,福建高考）如图所示，曲线,M,、,N,分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间,t,，纵轴表示温度,T,，从图中可以确定的是（）,A.,晶体和非晶体均存在固定的熔点,T,0,B.,曲线,M,的,bc,段表示固液共存状态,C.,曲线,M,的,ab,段、曲线,N,的,ef,段均表示固态,D.,曲线,M,的,cd,段、曲线,N,的,fg,段均表示液态,【,解析,】,选,B,。由图像可知曲线,M,表示晶体，,bc,段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，,B,对；,N,表示非晶体，没有固定的熔点，,A,错；由于非晶体没有一定的熔点而是逐步熔化，因此,C,、,D,错。,6.,（,2011,福建高考）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量,2.5,10,4,J,，气体对外界做功,1.0,10,4,J,，则该理想气体的（）,A.,温度降低，密度增大,B.,温度降低，密度减小,C.,温度升高，密度增大,D.,温度升高，密度减小,【,解析,】,选,D,。由热力学第一定律,E=W+Q,，,Q=2.5,10,4,J,，,W=,-1.0,10,4,J,可知,E,大于零，气体内能增加，温度升高，,A,、,B,错；气体对外做功，体积增大，密度减小，,C,错，,D,对。,7.,（,2013,新课标全国卷,改编）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（）,A.,分子力先增大，后一直减小,B.,分子力先做负功，后做正功,C.,分子势能先增大，后减小,D.,分子势能和动能之和不变,【,解析,】,选,D,。两分子从相距较远处仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先表现为分子引力后表现为分子斥力，分子间距离,rr,0,时分子力表现为引力，随着距离,r,的减小，分子力先增大后减小，分子间距离,r0,，故温度一定升高，选项,A,正确。,【,变式训练,】,根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是（）,A.,可以将流散到周围环境中的内能重新全部收集起来加以利用而不引起其他变化,B.,只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能,C.,当分子力表现为斥力时，随着分子间距离减小，分子势能变大,D.,当分子力表现为引力时，随着分子间距离变大，分子势能减小,【,解析,】,选,C,。由热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量使其完全转化为机械能而不引起其他变化是不可能的，即热机效率总小于,1,，,A,、,B,错；当分子力表现为斥力时，随着分子间距离减小，分子力做负功，分子势能变大，,C,正确；当分子力表现为引力时，随着分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增大，,D,错。故选,C,。,【,总结提升,】,分析理想气体内能变化的思路,（,1,）由体积变化分析气体做功情况：体积膨胀，气体对外做功；气体被压缩，外界对气体做功；,（,2,）由温度变化判断气体内能变化：温度升高，气体内能增大；温度降低，气体内能减小；,（,3,）由热力学第一定律,U=W+Q,判断气体是吸热还是放热。,【,变式备选,】,给旱区送水的消防车停在水平地面上，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（）,A.,从外界吸热,B.,对外界做负功,C.,分子平均动能减小,D.,内能增加,【,解析,】,选,A,。该题考查了热力学定律。由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变。放水过程中体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热。,A,选项正确。,热点考向,3,气体实验定律的应用,【,典例,3】,（,2013,莆田二模）如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知细管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气（）,A.,体积不变，压强变小,B.,体积变小，压强变大,C.,体积不变，压强变大,D.,体积变小，压强变小,【,解题探究,】,（,1,）细管中被封闭的空气的哪些量是不变的？,提示：,气体被封闭，质量不变。根据题意，其温度不变。,（,2,）洗衣缸内水位升高时，细管中被封闭的空气压强如何变化？如何讨论空气的体积变化？,提示：,水位升高，气体的压强变大，其体积变化可由玻意耳定律得出。,【,解析,】,选,B,。由题图可知空气被封闭在细管内，水位升高时，温度不变，气体压强增大，根据玻意耳定律，气体体积减小，选项,B,正确。,【,总结提升,】,应用气体实验定律的解题思路,（,1,）选择对象,即某一定质量的理想气体；,（,2,）找出参量,气体在始末状态的参量,p,1,、,V,1,、,T,1,及,p,2,、,V,2,、,T,2,；,（,3,）认识过程,认清变化过程是正确选用物理规律的前提；,（,4,）列出方程,选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性。,【,变式训练,】,在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来。其中主要原因是（）,A.,软木塞受热膨胀,B.,瓶口因温度降低而收缩变小,C.,白天气温升高，大气压强变大,D.,瓶内气体因温度降低而压强减小,【,解析,】,选,D,。暖水瓶内密闭气体体积不变，经过一个夜晚后气体温度降低，由 为恒量可知密闭气体压强减小，内外压强差变大，软木塞受到的压力变大，,C,错，,D,对。软木塞和瓶口的体积不变，因此,A,、,B,错。故选,D,。,1.,（,2013,漳州二模）,r,、,f,、,E,p,分别表示分子间距、分子力和分子势能，而当,r=r,0,时，,f=0,，于是有（）,A.,当,rr,0,时，,f,越大，,E,p,越大,B.,当,rr,0,时，,f,越大，,E,p,越小,C.,当,rr,0,时，,f,越大，,E,p,越大,D.,当,rr,0,时，,f,随,r,的变化呈非单调变化，而,E,p,随,r,的增大则单调增大，这表明：在,rr,0,的区域内，,E,p,随,f,的变化呈非单调变化，所以选项,A,、,B,均错误。当,rr,0,时，,f,随,r,增大呈单调减小的变化，,E,p,随,r,增大呈单调减小的变化，这表明：在,rr,0,的区域内，,E,p,随,f,的增大呈单调增大的变化，所以选项,C,正确，,D,错误。,2.,（,2013,漳州二模）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图像能正确表示该过程中空气的压强,p,和体积,V,关系的是（）,【,解析,】,选,B,。等温变化时，根据,pV,=C,，,p,与 成正比，所以,p-,图像是一条通过原点的直线，故正确选项为,B,。,3.,若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是（）,A.,气体分子间的作用力增大,B.,气体分子的平均速率增大,C.,气体分子的平均动能减小,D.,气体组成的系统的熵增加,【,解析,】,选,D,。掌握分子动理论和热力学定律才能准确解答本题。气泡在上升过程中气泡内的压强减小，温度不变，由玻意耳定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小。温度不变，所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。,D,项正确。,4.,下列关于分子动理论和热现象的说法中正确的是（）,A.,雨水没有透过布雨伞是因为伞布太厚,B.,分子间的距离,r,增大，分子间的作用力一定做负功，分子势能增大,C.,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,D.,悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显,【,解析,】,选,C,。雨水没有透过布雨伞是因为液体表面张力造成水与雨伞布表面不浸润，,A,错；分子间的作用力为斥力，则随着,r,增大，分子势能减小，,B,错；据热力学第二定律可知，涉及热现象的宏观过程都具有方向性，,C,正确；悬浮微粒越大，撞击的液体分子数越多，则相互作用减弱越多，微粒受到的合力越小，运动状态改变越小，布朗运动越不明显，,D,错