届高考物理二轮复习板块一专题七热学课件

动，直至活塞上升的距离是气缸高度的116时，活塞 a 上方的氧
气发生等温变化，设氧气的初态体积为 V1′，压强为 p1′；末 态体积为 V2′，热强为 p2′，由题给数据
V1′＝14V0，p1′＝p0，V2′＝136v0
⑤
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由玻意耳定律有
p1′V1′＝p2′V2″
⑥
由⑤⑥得
p2′＝43p0
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考向透析
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分子动理论(lǐlùn)与微观量的估算
一个标准足球场的面积为 105m×68m＝7 140m2。通常用空气湿度(相对湿度、绝对湿度) 表示空气中含有水蒸气的情况，若球场附近一定体积的空气中 所含的水蒸气凝结成水后的体积为103cm3，已知水的密度为ρ ＝ 1.0×103kg/m3 ， 水 的 摩 尔 质 量 (zhìliàng)Mmol ＝ 1.8×10 － 2kg/mol，一标准大气压为1.0×105Pa，试求：
[解析] NA＝ρmV，分子数 n＝2120.4×6×1023＝2.7×1023 个。
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热力学定律(dìnglǜ) 固体、液体性质
(2014·新课标Ⅱ)下列说法正确的 是________。
A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运 动
B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学(guāngxué)性质具有 各向异性的特点 D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘 故 E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度， 这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
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二、方法技巧要用好 (1)应用热力学第一定律时，要注意各符号正负的规定，并 要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递。不能认为物 体吸热(xī rè)(或对物体做功)，物体的内能一定增加。 (2)若研究物体为气体，对气体做功的正负由气体的体积决 定，气体体积增大，气体对外做功，W为负值；气体的体积减 小，外界对气体做功，W为正值。

第一 讲 热学
(dìyī)
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考情分析备考定向纵览考题,洞悉命题(mìng tí)规律
分
讲
第
一
讲
热
学
考点及题型
2020 考情预
测
考题统计
考点一 分子动
理论、内能及热
力学定律(H)
2014 卷Ⅰ33(1);2015 卷Ⅱ33(1);2016 卷Ⅰ33(1)
2016 卷Ⅱ33(1);2016 卷Ⅲ33(1);2017 卷Ⅰ33(1)
解析: (1)ac延长后过原点,所以ac是等容线,A选项正确;根据图象,Ta>Tc,一定量
的理想气体的内能只与温度有关,温度越高,内能越大,B选项正确;cd过程中,
温度不变,内能不变,根据热力学第一定律ΔU=Q+W,向外界放出的热量等于外
界对气体(qìtǐ)做的功,C选项错误;在过程da中,ΔU>0即W+Q>0,吸收的热量应大
历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是(
)
A.过程(guòchéng)①中气体的压强逐渐减小
B.过程②中气体对外界做正功
C.过程④中气体从外界吸收了热量
D.状态c、d的内能相等
E.状态d的压强比状态b的压强小
9
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(2)如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的
D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功
18
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(2)一氧气瓶的容积为0.08 m3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实

考点三 气体状态变化与热力学定律的综合应用
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图7－9
[解析] 从题图中看，a→b 过程Tp不变，则体积 V 不 变，因此 a→b 过程是温度升高、压强增大、体积不变， 根据热力学第一定律可知，无外界对其做功，但内能增 加，则一定是吸热过程，A 正确；b→c 过程温度不变，
故缸内气体的压强不变。由盖—吕萨克定律有
VT11＝VT22
④
联 立 ①②④ 式 并 代 入 题 给 数 据 得 T2 ＝ 330 K ⑤
(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的
压强为 p1。在此后与气缸外大气达到热平衡的过程中，
• 单击被此封闭处气编体辑的体母积版不文变。本设样达到式热平衡时被封闭气体的
度为 T＝303 K。初始时大活塞与大圆筒底部相距2l ，两活 塞间封闭气体的温度为 T1 ＝495 K。现气缸内气体温度缓 慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦， 重力加速度大小 g 取 10 m/s2。求：
图7－6
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3
–
第π6NV四A0 ＝级3
6×1.8×10－5 3.14×6.0×1023 m
≈4×10－»10 第m。五级
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2．物质分子的球体模型和立方体模型 若物质的摩尔质量为 M0，摩尔体积为 V0，分子质量 为 m，分子体积为 V，则各量满足 (1)M0＝ρV0，(2)m＝MNA0，(3)V＝NVA0 (4)物质的量 n＝MM0＝VV0 (5)分子总数：N＝nNA (6)分子的直径 ①球体模型：V＝16πL3 ②立方体模型：V＝L3。

(2)分子很小，直径的数量级为 10－10m，质量的数量级为 10－27kg～10－26kg. (3)阿伏加德罗常数是联系宏观世界与微观世界的桥梁， 摩尔质量 对任何分子，分子质量＝ NA 摩尔体积 对固体和液体分子，分子体积＝ NA 气体分子质量 气体分子质量 气体分子的体积＝ ≠ 气体分子的密度 气体的密度 摩尔体积 ＝平均每个分子占据的空间体积≠气体分子 NA
－
V水NA 103×10－6×6.02×1023 水分子数：n＝ ＝ 个＝ －5 V0 2×10 3×1025 个．
五、理想气体的状态方程 pV p1V1 一定质量的理想气体状态方程： T ＝C(恒量)， 即 T1 p2V2 ＝ . T2 气体的三个实验定律都是理想气体状态方程的特例 ①当 T1＝T2 时，p1V1＝p2V2(玻意耳定律) p1 p2 ②当 V1＝V2 时， ＝ (查理定律) T1 T2
V1 V2 ③当 p1＝p2 时， ＝ (盖· 吕萨克定律) T1 T2
• 四、热力学定律 • 1．热力学第一定律表达式：ΔU＝Q＋W • 式中各物理量的含义 ΔU
正值 负值
内能 增加
内能 减少
W 正值 负值 正值 负值 系统从 系统向 外界对 系统对 外界吸 外界放 系统做 外界做 收热量 出热量 功 功
Q
• 该定律说明了第一类永动机是无法制成的． • 2．热力学第二定律 • 一种表述是：不可能使热量由低温物体传递给 高温物体，而不引起其他变化，这是按照热传 导的方向性来描述的． • 另一种表述是：不可能从单一热源吸收热量并 把它全部用来做功，而不引起其他变化，这是 按照机械能与内能转化过程的方向性来描述的 ． • 该定律说明了第二类永动机是无法制成的．
友情提示
(1)应用理想气体状态方程或气体实验定律

1.分子动理论的基本内容 (1)物质是由大量的分子组成的．分子直径的数量级为10－10 m. (2)分子永不停息地做无规则运动． (3)分子间存在着相互作用力．即分子间同时存在着相互作用的引 力和斥力，实际表现的是引力和斥力的合力，叫分子力． (4)分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，随着分 子间距离的减小而增大，但斥力变化的快．
【解析】 (1)由V1/T1＝V2/T2，解得T2＝291.2 K，室温t＝T2－ 273 K＝18.2 ℃.
(2)内能增加．由热力学第一定律可知，封闭气体从外界吸收的 热量大于其内能的变化量．
【答案】 (1)18.2 ℃ (2)见解析
将布朗运动和分子的无规则运动混淆 布朗运动是由于各个方向分子对悬浮微粒碰撞的不平衡性引起的， 是悬浮微粒的无规则运动，而不是分子的运动，但布朗运动可以反 映分子的无规则运动．实验中描绘出的直线是某固体微粒每隔30 s 的位置连线，不是该微粒的运动轨迹．
(2012·济南实验中学一模)内壁光滑的导热汽缸竖直浸 入在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为 1.0×105 Pa，体积为2.0×10－3 m3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上 沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半．求：
(1)求汽缸内气体的压强； (2)若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体做 功145 J，封闭气体是吸收还是放出热量？热量是多少？
1．如图7－1所示，水平放置的A、B汽缸的长度和截面积均为20 cm 和10 cm2，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、厚度不计的活塞，D为阀 门，整个装置均由导热材料制成．开始时阀门关闭，A内有压强为PA ＝2.0×105 Pa的氮气，B内有压强为PB＝1.2×105 Pa的氧气；阀门打 开后，活塞C向右移动，最后达到平衡，试求活塞C移动的距离及平 衡后B中气体的压强．

高三二轮专题复习 • 第一部分 专题讲练突破
物理
• 专题七 选考部分
• 第17讲 热 学
主干体系知识
核心再现及学科素养 (1)分子动理论：分子直径的数量级是 10－10m；分子永不停
息地做无规则运动；分子间存在相互的引力和斥力．
(2)气体实验定律和理想气体状态方程．
知 识
①p1V1＝p2V2；②Tp11＝Tp22；③VT11＝VT22；
VT11＝VT22④ 式中 V1＝SH⑤ V2＝S(H＋h)⑥
联立③④⑤⑥式解得 T2＝1＋Hh 1＋pm0gST0⑦ 从开始加热到活塞到达 b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的 功为 W＝(p0S＋mg)h⑧ 答案 (1)BDE (2)1＋Hh 1＋pm0gST0 (p0S＋mg)h
3．(2018·高考全国卷Ⅲ，33)如图，一定量的理想气体从状态 a 变化到状态 b，其过程如 p－V 图中从 a 到 b 的直丝所示．在此过 程中( )
2．解题的常见误区及提醒 (1)没有弄清理想气体状态方程的应用条件是一定质量的理想 气体是常见的解题误区； (2)对于多过程问题不能判断状态参量中的不变量，错误的选取 气体实验定律．
高频考点一 分子运动理论、内能及热力学定律 [备考策略]
1．必须掌握的三个问题 (1)必须掌握微观量估算的两个模型 球模型：V＝43πR3(适用于估算液体、固体分子直径)． 立方体模型：V＝a3(适用于估算气体分子间距)．
解析 (1)A 错：在 p－V 图中理想气体的等温线是双曲线的一 支，而且离坐标轴越远温度越高，故从 a 到 b 温度升高．B 对：一 定质量的理想气体的内能由温度决定，温度越高，内能越大．C 对： 气体体积膨胀，对外做功．D 对：根据热力学第一定律 ΔU＝Q＋W， 得 Q＝ΔU－W，由于 ΔU>0、W<0，故 Q>0，气体吸热．E 错：由 Q＝ΔU－W 可知，气体吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用 来增加气体的内能．