固体 液体 气体
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物质的三态变化与特点物质存在着三种基本的物态,即固体、液体和气体。
这些物态的存在形式和性质各不相同,经过加热或降温等外部条件的改变,物质可以在这三种态之间相互转化。
本文将深入探讨物质的三态变化以及它们各自的特点。
一、固体态固体是物质最常见的存在形态。
固体的分子间有着紧密的联系,呈现出一定的排列结构。
它们的运动状态比较有序,分子之间的距离相对较近,分子振动幅度较小。
固体的特点是形状稳定、体积固定不变。
这意味着无论如何外力作用,固体的形状和体积都不会发生变化。
固体具有较高的密度,因为分子之间距离相对较小,占据的空间较小。
此外,固体还具有较高的弹性,可以在受到外力作用后恢复到原来的形状。
固体的特性还包括融点和熔解热。
当固体受热至一定温度时,分子的振动增强,反应速度加快,最终进入液体态。
这个温度被称为固体的融点。
同时,固体融化过程释放或吸收的能量被称为熔解热。
二、液体态液体是物质的另一种常见物态。
液体分子之间的相互作用力较固体较弱,因此液体分子具有较大的自由度和流动性。
液体分子的运动方式是无规则的,呈现出较为松散的排列状态。
液体的主要特征是形状可变,但体积固定。
液体的自由度较高,分子之间的空隙相对较大,能够自由流动,并沿着较低位能的方向聚集。
这也导致液体有较高的表面张力,即液体表面会呈现出一定的膜状结构。
液体的特性还包括沸点和汽化热。
当液体受热至一定温度时,分子热运动加剧,液体逐渐转化为气体态。
这个温度被称为液体的沸点。
在这一过程中,液体吸收或释放的能量被称为汽化热。
三、气体态气体是物质的第三种常见物态,为分子运动最为剧烈且无定形的状态。
气体分子的运动速度较快,分子间相互作用力较弱甚至可以忽略不计。
气体分子呈现出无规则运动,以高速正常碰撞为主。
气体的最为显著的特点是形状和体积都可变。
气体可以根据容器的形状和大小自由扩散和蔓延。
气体分子之间的距离较远,几乎可以忽略其空间占据。
气体的密度较低,分子之间的空隙相对较大。
物体的三种形态
物体是我们日常生活中不可或缺的存在,它们可以是实体的、抽象的、有形的、无形的,但无论是哪种形态,都有其独特的特点和表现
方式。
从形态上来看,物体可以分为三种:固体、液体和气体。
固体是一种最为常见的物体形态,它具有明显的形状和体积,不易变形,而且有一定的硬度和稳定性。
固体可以分为晶体和非晶体两种。
晶体是由原子或分子按照一定的规律排列而成的,具有明显的晶体结
构和形态,如钻石、冰晶等;而非晶体则是由原子或分子无规则排列
而成的,没有明显的晶体结构和形态,如玻璃、橡胶等。
固体的特点
使得它们在建筑、机械、电子等领域得到广泛应用。
液体是一种没有固定形状和体积的物体,它们可以流动、变形,但体
积不变。
液体可以分为有机液体和无机液体两种。
有机液体是由碳、氢、氧等元素组成的,如酒精、汽油等;而无机液体则是由金属、非
金属元素组成的,如水银、硫酸等。
液体的特点使得它们在化工、医药、食品等领域得到广泛应用。
气体是一种没有固定形状和体积的物体,它们可以自由地扩散、流动,而且可以被压缩和膨胀。
气体可以分为惰性气体和活性气体两种。
惰
性气体是指不易与其他物质反应的气体,如氦、氖等;而活性气体则
是指容易与其他物质反应的气体,如氧、氯等。
气体的特点使得它们
在燃料、空气净化、医疗等领域得到广泛应用。
总的来说,物体的三种形态各有其独特的特点和表现方式,它们在不同的领域和行业中都有着广泛的应用。
我们应该认真学习物理化学知识,了解物体的性质和特点,以便更好地利用和开发它们的潜力,为人类的发展和进步做出更大的贡献。
一、实验目的1. 了解液体、固体、气体的基本性质;2. 掌握不同物质间相互作用的规律;3. 提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理1. 液体:液体具有流动性、可压缩性,具有一定的体积和重量,密度受温度、压力影响;2. 固体:固体具有一定的形状和体积,不易压缩,具有一定的重量和密度;3. 气体:气体具有流动性、可压缩性,没有固定的形状和体积,在一定条件下可被压缩和膨胀。
三、实验器材1. 液体:水、酒精、盐水;2. 固体:铁块、塑料块、石块;3. 气体:二氧化碳、氢气;4. 量筒、天平、滴管、烧杯、玻璃棒、试管、酒精灯、试管夹、胶头滴管等。
四、实验步骤1. 液体实验(1)观察水的性质:取适量水置于烧杯中,观察其流动性、透明度、颜色等;(2)观察酒精的性质:取适量酒精置于烧杯中,观察其流动性、透明度、颜色、挥发性等;(3)观察盐水的性质:取适量盐水置于烧杯中,观察其流动性、透明度、颜色、咸味等。
2. 固体实验(1)观察铁块的性质:取铁块置于天平上,称量其重量,观察其硬度、韧性、导电性等;(2)观察塑料块的性质:取塑料块置于天平上,称量其重量,观察其硬度、韧性、绝缘性等;(3)观察石块的性质:取石块置于天平上,称量其重量,观察其硬度、韧性、稳定性等。
3. 气体实验(1)观察二氧化碳的性质:取二氧化碳气体置于试管中,观察其流动性、无色、无味、密度大于空气等;(2)观察氢气的性质:取氢气气体置于试管中,观察其流动性、无色、无味、密度小于空气等。
五、实验结果与分析1. 液体实验结果与分析(1)水:具有流动性、透明度、无色、无味等性质;(2)酒精:具有流动性、透明度、无色、无味、挥发性等性质;(3)盐水:具有流动性、透明度、无色、咸味等性质。
2. 固体实验结果与分析(1)铁块:具有重量、硬度、韧性、导电性等性质;(2)塑料块:具有重量、硬度、韧性、绝缘性等性质;(3)石块:具有重量、硬度、韧性、稳定性等性质。
什么是物质的状态?物质的状态是指物质在给定条件下的形态或性质。
根据粒子之间的排列方式和运动性质,物质的状态可以分为固体、液体和气体三种。
1. 固体状态:在固体状态下,物质的粒子紧密排列,形成规则的结构。
固体物质具有定形和定体积的性质,即它们的形状和体积在常温下相对稳定。
固体的分子或原子通过相互作用力保持在一起,使其保持固定的形态。
固体的分子排列方式可以是紧密堆积的晶格结构,也可以是相对较松散的非晶态结构。
固体物质通常具有较高的密度和较低的压缩性。
2. 液体状态:在液体状态下,物质的粒子之间的相互作用力较弱,粒子之间可以在一定范围内自由移动。
液体物质具有定体积但不定形的性质,即它们的体积在常温下相对稳定,但形状可以根据容器的形状而改变。
液体的分子或原子之间的相互作用力较固体较弱,使得液体具有较高的流动性和较低的粘度。
液体通常具有较高的密度和较低的压缩性。
3. 气体状态:在气体状态下,物质的粒子之间的相互作用力非常弱,粒子可以自由移动并占据整个容器的空间。
气体物质具有不定形和不定体积的性质,即它们的形状和体积可以根据容器的形状和大小而改变。
气体的分子或原子之间的相互作用力非常弱,使得气体具有高度的流动性和可压缩性。
气体通常具有较低的密度和较高的压缩性。
除了固体、液体和气体,还存在其他物质的状态,如等离子体和凝胶。
等离子体是高温下电离气体或溶液中的带电粒子,具有高度的电导性。
凝胶是一种具有类似固体结构但含有大量溶剂的物质,通常呈现出半固体的弹性和流动性。
物质的状态可以通过改变温度、压力和其他外界条件来改变。
例如,固体在加热时可以转变为液体,液体在加热时可以转变为气体。
这些状态的转变被称为相变。
相变是由于粒子之间的相互作用力的变化而引起的。
物质的状态对于其性质和行为具有重要影响。
不同状态的物质具有不同的密度、粘度、流动性、可压缩性和传热性。
物质的状态也会影响其化学反应速率和平衡。
总结起来,物质的状态是指物质在给定条件下的形态或性质。
科学化学固体、液体、气体一、固体的基本特征1.固体分子之间的距离较小,分子运动受到限制,因此固体具有固定的形状和体积。
2.固体分为晶体和非晶体两大类。
a.晶体:具有规则的几何形状,有固定的熔点。
b.非晶体:没有规则的几何形状,没有固定的熔点。
3.固体的密度较大,一般情况下,固体难以被压缩。
二、液体的基本特征1.液体分子之间的距离较大,分子运动较为自由,因此液体具有固定的体积,但没有固定的形状。
2.液体存在表面张力,能使液体表面趋于收缩。
3.液体能够流动,具有流动性。
4.液体的密度较小,一般情况下,液体不易被压缩。
三、气体的基本特征1.气体分子之间的距离很大,分子运动非常自由,因此气体没有固定的形状和体积。
2.气体没有表面张力。
3.气体具有高度的流动性。
4.气体的密度很小,一般情况下,气体易被压缩。
四、固体、液体、气体的相互转化1.固体→液体:熔化,需要吸收热量。
2.液体→固体:凝固,释放热量。
3.固体→气体:升华,需要吸收热量。
4.气体→固体:凝华,释放热量。
5.液体→气体:汽化,需要吸收热量。
6.气体→液体:液化,释放热量。
五、固体、液体、气体的性质比较1.状态:固体具有固定的形状和体积;液体具有固定的体积,但没有固定的形状;气体没有固定的形状和体积。
2.分子运动:固体分子运动受限;液体分子运动较为自由;气体分子运动非常自由。
3.密度:固体密度较大;液体密度较小;气体密度很小。
4.压缩性:固体不易被压缩;液体不易被压缩;气体易被压缩。
5.流动性:液体和气体具有流动性;固体不易流动。
6.表面张力:液体存在表面张力;固体和气体没有表面张力。
六、生活中的应用1.固体:如食盐、糖、化肥等,用作调味品、肥料等。
2.液体:如水、饮料、食用油等,用于饮用、洗涤、烹饪等。
3.气体:如空气、天然气、氧气等,用于呼吸、燃料、医疗等。
知识点:__________习题及方法:1.习题:固态二氧化碳被称为干冰,它在常温下直接从固态变为气态,这一过程称为升华。
高中物理第二章《固体、液体和气体》知识梳理一、液体的微观结构1.特点液体中的分子跟固体一样是密集在一起的,液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,但液体分子只在很小的区域内做有规则的排列,这种区域是暂时形成的,边界和大小随时改变,有时瓦解,有时又重新形成,液体由大量这种暂时形成的小区域构成,这种小区域杂乱无章地分布着.联想:非晶体的微观结构跟液体非常相似,可以看作是粘滞性极大的流体,所以严格说来,只有晶体才能叫做真正的固体.2.应用液体的微观结构可解释的现象(1液体表现出各向同性:液体由大量暂时形成的杂乱无章地分布着的小区域构成,所以液体表现出各向同性.(2液体具有一定的体积:液体分子的排列更接近于固体,液体中的分子密集在一起,相互作用力大,主要表现为在平衡位置附近做微小振动,所以液体具有一定的体积.(3液体具有流动性:液体分子能在平衡位置附近做微小的振动,但没有长期固定的平衡位置,液体分子可以在液体中移动,这是液体具有流动性的原因.(4液体的扩散比固体的扩散要快:流体中的扩散现象是由液体分子运动产生的,分子在液体里的移动比在固体中容易得多,所以液体的扩散要比固体的扩散快.二、液体的表面张力1.液体的表面具有收缩趋势缝衣针硬币浮在水面上,用热针刺破铁环上棉线一侧的肥皂膜,另一侧的肥皂膜收缩将棉线拉成弧形.联想:液体表面就像张紧的橡皮膜.2.表面层(1液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层.(2表面层里的分子要比液体内部稀疏些,分子间距要比液体内部大.在表面层内,分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力.联想:在液体内部,分子间既存在引力,又存在斥力,引力和斥力的数量级相等,在通常情况下可认为它们是相等的.3.表面张力(1含义:液面各部分间相互吸引的力叫做表面张力.(2产生原因:表面张力是表面层内分子力作用的结果.表面层里分子间的平均距离比液体内部分子间的距离大,于是分子间的引力和斥力比液体内部的分子力和斥力都有所减少,但斥力比引力减小得快,所以在表面层上划一条分界线MN时(图1,两侧的分子在分界线上相互吸引的力将大于相互排斥的力.宏观上表现为分界线两侧的表面层相互拉引,即产生了表面张力.图1(3作用效果:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.如吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形.草叶上的露球、小水银滴要收缩成球形.深化:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小.在体积相等的各种形状的物体中球形体积最小.三、浸润和不浸润1.定义浸润:一种液体会润湿某种固体并附在固体的表面上,这种现象叫做浸润.不浸润:一种液体不会润湿某种固体,也就不会附在这种固体的表面,这种现象叫做不浸润.2.决定液体浸润的因素液体能否浸润固体,取决于两者的性质,而不单纯由液体或固体单方面性质决定,同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体是不浸润的,水能浸润玻璃,但不能浸润石蜡,水银不能浸润玻璃,但能浸润锌.误区:不能以偏概全地说“水是浸润液体”,“水银是不浸润液体”.3.浸润和不浸润的微观解释(1附着层:跟固体接触的液体薄层,其特点是:附着层中的分子同时受到固体分子和液体内部分子的吸引.(2解释:当水银与玻璃接触时,附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱,结果附着层中的水银分子比水银内部稀硫,这时在附着层中就出现跟表面张力相似的收缩力,使跟玻璃接触的水银表面有缩小的趋势,因而形成不浸润现象.相反,如果受到固体分子的吸引相对较强,附着层里的分子就比液体内部更密,在附着层里就出现液体分子互相排斥的力,这时跟固体接触的表面有扩展的趋势,从而形成浸润现象.总之,浸润和不浸润现象是分子力作用的表现.深化:浸润不浸润取决于固体分子对附着层分子的力和液体分子间力的关系.4.弯月面液体浸润器壁时,附着层里分子的推斥力使附着层有沿器壁延展的趋势,在器壁附近形成凹形面.液体不浸润器壁时,附着层里分子的引力使附着层有收缩的趋势,在器壁附近形成凸形面.如图2所示.图2深化:“浸润凹,不浸凸”.四、毛细现象1.含义浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象.2.特点(1浸润液体在毛细管里上升后,形成凹月面,不浸润液体在毛细管里下降后形成凸月面.(2毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关,毛细管内径越小,高度差越大.误区:在这里很多同学误认为只有浸润液体才会发生浸润现象.3.毛细现象的解释当毛细管插入浸润液体中时,附着层里的推斥力使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液面弯曲,呈凹形弯月面使液体表面变大,与此同时由于表面层的表面张力的收缩作用,管内液体也随之上升,直到表面张力向上的拉伸作用与管内升高的液体的重力相等时,达到平衡,液体停止上升,稳定在一定的高度.联想:利用类似的分析,也可以解释不浸润液体的毛细管里下降的现象.五、液晶1.定义有些化合物像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,人们把处于这种状态的物质叫液晶.深化:液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.2.液晶的特点(1分子排列:液晶分子的位置无序使它像液体,排列有序使它像晶体.从某个方向上看液晶的分子排列比较整齐;但是从另一个方向看,液晶分子的排列是杂乱无章的.辨析:组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子依照一定的规律在空间有序排列,构成空间点阵,所以表现为各向异性;液体却表现为分子排列无序性和流动性;液晶呢?分子既保持排列有序性,保持各向异性,又可以自由移动,位置无序,因此也保持了流动性.(2液晶物质都具有较大的分子,分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子.3.液晶的物理性质(1液晶具有液体的流动性;(2液晶具有晶体的光学各向异性.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷.液晶分子的排列是不稳定的,外界条件和微小变动都会引起液晶分子排列的变化,因而改变液晶的某些性质,例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等,都可以改变液晶的光学性质.如计算器的显示屏,外加电压使液晶由透明状态变为浑浊状态.4.液晶的用途液晶可以用作显示元件,液晶在生物医学、电子工业,航空工业中都有重要应用.联想:液晶可用显示元件:有一种液晶,受外加电压的影响,会由透明状态变成浑浊状态而不再透明,去掉电压,又恢复透明,当输入电信号,加上适当电压,透明的液晶变得浑浊,从而显示出设定的文字或数码.。
固体气体液体性质及应用固体、气体和液体是物质存在的三种常见形态,它们有着不同的性质和应用。
固体是物质的一种形态,其特点是具有固定的形状和体积,其分子之间的相互作用力比较强,分子之间的距离相对较小。
固体的特性包括密度大、不易变形、难以流动、融点高等。
常见的固体有金属、无机盐、有机物等。
固体的性质和应用有:1. 强度和硬度:固体具有一定的强度和硬度,可以用于制造建筑材料、工具、金属结构等。
2. 导电性:金属固体具有良好的导电性能,适用于制造电线、电器设备等。
3. 光学性质:一些固体具有特殊的光学性质,如水晶、玻璃等,可用于制造光学仪器、眼镜、透明容器等。
4. 热导性:一些固体具有较好的热导性能,如金属,可用于制造散热器、热交换器等。
5. 燃烧性:一些固体具有易燃性,如木材、石油等,可用于能源的获取和利用。
气体是物质的一种形态,其特点是没有一定的形状和体积,能够自由扩散和运动,分子之间的相互作用力相对较弱。
气体的特性包括可压缩性、容易流动、易蒸发、热膨胀等。
常见的气体有空气、氢气、氧气等。
气体的性质和应用有:1. 压力和体积:气体具有弹性,受到外力作用时会发生体积变化,可用于制造气体弹簧、气囊等。
2. 可压缩性:气体可以通过施加压力进行压缩,广泛应用于气体储存和输送。
3. 温度和压力关系:根据理想气体状态方程,气体的温度和压力成正比关系,可以用于制造温度计、气压计等。
4. 燃烧性:氧气是燃烧的必需物质,空气中含有氧气,因此气体可以用作燃料和氧气供应。
液体是物质的一种形态,其特点是具有固定的体积但没有固定的形状,可以流动和扩散。
液体的分子之间的相互作用力比气体要强,但比固体要弱。
液体的特性包括不可压缩性、易流动性、充满容器、有表面张力等。
常见的液体有水、酒精、油等。
液体的性质和应用有:1. 溶解性:液体可以与其他物质发生溶解作用,广泛应用于溶液制备、药物制剂等。
2. 粘度和流动性:液体的粘度较大,但仍然可以流动,适用于制造润滑剂、液体密封剂等。
物理气体液体固体知识点高三物体的状态是物理学中一个重要的研究方向,而物态转变则是其中的关键问题之一。
在高三阶段的物理学习中,我们会接触到固体、液体和气体这三种常见的物态。
本文将分别从宏观和微观的角度,深入讨论这些物态的特性和相关知识点。
一、固体1. 宏观特性:固体是物质最常见的状态之一,具有固定的体积和形状。
固体的宏观特性包括硬度、脆性、韧性、弹性等。
例如,金属具有一定的硬度和延展性,而玻璃则比较脆弱,易碎。
2. 微观特性:从微观角度来看,固体是由紧密排列的分子或原子组成的。
固体的分子间距较小,分子之间通过化学键力相互结合,使得固体具有较强的凝聚力。
固体中的分子只能做微小的振动,而不能随意移动。
二、液体1. 宏观特性:液体是物质的另一种常见状态,具有固定的体积但没有固定的形状。
液体的宏观特性包括流动性、不可压缩性等。
例如,水可以在容器中流动,并且可以根据容器的形状变化。
2. 微观特性:从微观角度来看,液体的分子间距相对固体来说较大,分子之间的吸引力较弱。
液体中的分子可以通过相互滑动的方式移动,但无法保持固定的位置。
三、气体1. 宏观特性:气体是物质的第三种常见状态,具有可压缩性和可自由扩散的特点。
气体的宏观特性包括体积可变、形状可变、容易被压缩等。
气体可以填满容器,并且可以很容易地被压缩。
2. 微观特性:从微观角度来看,气体的分子间距相比液体来说更大,分子之间的吸引力很弱甚至可以忽略不计。
气体中的分子不断做无规则的热运动,具有很高的速度。
气体分子之间的碰撞和相互作用导致了气体的压力和体积特性。
物态转变是物理学中的重要内容之一,涉及到固液相变、液气相变等过程。
通过对这些物态转变的研究,我们可以更好地理解物质的性质和行为。
固液相变是指物质从固态变成液态的过程,又称熔化。
实质上,这是由于固体分子间吸引力的减小和分子热运动增强所引起的。
固液相变具有固定的熔点,即相变过程中温度不变。
相反,液体冷却时,分子热运动减弱,吸引力增强,会发生凝固现象,即液体变为固体。
第37课·固体液体气体1.固体和液体的性质a.根据晶体和非晶体的特点解答相关概念题(1)(多选)(优质试题分)下列说法正确的是()A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体(优质试题B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质(优质试题C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体(优质试题D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体(优质试题E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变(优质试题F.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点(优质试题G.玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体H.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点答案:BCDF解析:将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒还是晶体,仍然具有确定的熔点,表现为各向异性,故A项错误。
固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上各向异性,具有不同的光学性质,故B项正确。
由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,例如石墨和金刚石,故C项正确。
在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体。
例如天然石英是晶体,熔融过的石英却是非晶体;把晶体硫加热熔化(温度超过300 ℃)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫,再过一段时间又会转变为晶体硫。
故D项正确。
在熔化过程中,晶体要吸收热量,虽然温度保持不变,但是内能要增加,故E项错误。
液晶具有各向异性,利用这个特性可以制成彩色显示器,故F项正确。
玻璃是非晶体,故G 项错误。
多晶体也有固定的熔点,故H项错误。
b.根据液体表面张力的定义解释相关物理现象(2)(多选)(优质试题,4分)下列说法正确的是()A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力的缘故B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力的缘故答案:ACD解析:针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力的缘故,故A项正确。
水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,这是因为水不可以浸润油脂,可以浸润玻璃,故B项错误。
在围绕地球飞行的宇宙飞船中,水滴处于完全失重状态,仅在液体表面张力的作用下呈现球形,故C项正确。
在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,即浸润;有的降低,即不浸润。
浸润或不浸润与液体的种类和毛细管的材质有关,故D项正确。
当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于玻璃板之间的空气排开后,中间没有空气,即气压为零,而两玻璃板外面存在大气压强,大气压将两块玻璃紧紧地压在一起,故E项错误。
c.根据饱和汽与饱和汽压的性质进行相关判断(3)(多选)(优质试题,4分)在高原地区烧水需要使用高压锅。
水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却。
在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为()A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽答案:AC解析:在缓慢冷却的过程中,锅内水蒸气与锅内的液体处于动态平衡状态,所以锅内水蒸气一直是饱和汽,故C项正确,D项错误。
在冷却的过程中,温度降低,饱和汽的压强减小,故A项正确,B项错误。
2.气体压强的微观意义a.利用气体压强的微观意义进行微观解释(4)(多选)(优质试题分)下列说法正确的是()A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C.气体对器壁的压强是由气体的重力产生的D.压缩理想气体时要用力,是因为分子之间有斥力E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关答案:AE解析:物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,故A项正确,B项错误。
气体对器壁的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的,故C项错误。
压缩理想气体时用力,是因为气体压强的原因,故D项错误。
(温度不变时)单位体积内气体的分子数越多,单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数就越多;(体积不变时)气体的温度越高,气体分子的平均动能越大,平均速率也越大,单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数就越多。
故E项正确。
b.利用气体压强的微观意义对相关量进行定性分析(5)(多选)(优质试题分)下列说法正确的是()A.一定量的气体,在体积不变时,分子单位时间内与单位面积器壁的碰撞次数随着温度降低而减少B.一定量的气体,在压强不变时,分子单位时间内对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加C.气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小D.单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大答案:AB解析:一定量的气体,在体积不变时,气体分子的密集程度不变;当温度降低时,气体分子的平均动能减少,平均速率也减小。
综上可知,气体分子的密集程度不变,但平均速率减小了,所以气体分子单位时间内与单位面积器壁的碰撞次数减少,故A项正确。
气体压强不变,即气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力不变。
而温度降低,气体分子的平均动能减少,平均速率也减小,所以每撞击一次的作用力减小。
综上可知,气体分子每撞击一次的作用力减小,而要保证气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力不变,就要增加分子单位时间内对器壁单位面积平均碰撞的次数,故B项正确。
气体分子热运动的平均动能减少,说明温度降低,但没有说体积不变,则不能得出压强一定减小,故C项错误。
单位体积的气体分子数增加,即体积减小了,但没有说温度不变,则不能得出压强一定增大,故D项错误。
3.气体实验定律和理想气体状态方程的应用a.对理想气体模型的基本理解(6)(多选)(优质试题,4分)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B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵从气体实验定律答案:AD解析:理想气体是一种理想化的物理模型,实际上并不存在,故A项正确。
实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看成理想气体,故B项错误。
理想气体的内能仅与温度有关,与气体的体积无关,故C项错误。
在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体,叫做理想气体,这是理想气体的定义,故D项正确。
b.玻意耳定律、查理定律和盖—吕萨克定律的应用(7)(优质试题10分)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp =2σr ,其中σ=0.070N/m 。
现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升,已知大气压强p 0=1.0×105 Pa ,水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3,重力加速度大小g =10 m/s 2。
①求在水下10 m 处气泡内外的压强差;②忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。
答案:①Δp 1=28 Pa(3分) ②r 2r 1=32≈1.3(7分) 解析:①当气泡在水下h =10 m 时,设其半径为r 1,气泡内外压强差为Δp 1,则Δp 1=2σr 1(2分) 代入题给数据得Δp 1=28 Pa(1分)②设气泡在水下10 m 处时,气泡内空气的压强为p 1,气泡体积为V 1;气泡到达水面附近时,气泡内空气的压强为p 2,内外压强差为Δp 2,其体积为V 2,半径为r 2。
气泡上升过程中温度不变,根据玻意耳定律有p 1V 1=p 2V 2(1分)由力学平衡条件有p 1=p 0+ρgh +Δp 1(1分)p 2=p 0+Δp 2(1分)气泡体积V 1和V 2分别为V 1=43πr 31(1分)V 2=43πr 32(1分)联立以上各式得⎝ ⎛⎭⎪⎫r 2r 13=ρgh +p 0+Δp 1p 0+Δp 2(1分) 由Δp 1=28 Pa 知,Δp i ≪p 0,i =1,2,故可略去上式中的Δp i 项,代入题给数据得r 2r 1=32≈1.3(1分)(8)(经典题,9分)如图所示,由U 形管和细管连接的玻璃泡A 、B 和C 浸泡在温度均为0 ℃的水槽中,B 的容积是A 的3倍。
阀门S 将A 和B 两部分隔开。
A 内为真空,B 和C 内都充有气体。
U 形管内左边水银柱比右边的低60 mm 。
打开阀门S ,整个系统稳定后,U 形管内左右水银柱高度相等。
假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
①求玻璃泡C 中气体的压强(以mmHg 为单位);②将右侧水槽的水从0 ℃加热到一定温度时,U 形管内左右水银柱高度差又为60 mm ,求加热后右侧水槽的水温。
答案:①180 mmHg(6分) ②364 K(3分)解析:①在打开阀门S 前,两水槽水温均为T 0=273 K 。
设玻璃泡B 中气体的压强为p 1,体积为V B ,玻璃泡C 中气体的压强为p C ,依题意有p 1=p C +Δp ①(1分)式中Δp =60 mmHg 。
打开阀门S 后,两水槽水温仍为T 0,设玻璃泡B 中气体的压强为p B 。
依题意,有p B =p C ②(1分)玻璃泡A 和B 中气体的体积为V 2=V A +V B ③(1分)根据玻意耳定律得p 1V B =p B V 2④(1分)联立①②③④式,并代入题给数据得p C =V B V AΔp =180 mmHg ⑤(2分) ②当右侧水槽的水温加热至T ′时,U 形管左右水银柱高度差为Δp 。
玻璃泡C 中气体的压强为p C ′=p B +Δp ⑥(1分)玻璃泡C 的气体体积不变,根据查理定理得p C T 0=p C ′T ′⑦(1分)联立②⑤⑥⑦式,并代入题给数据得T ′=364 K ⑧(1分)(9)(优质试题10分)一热气球体积为V ,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b 。
已知空气在1个大气压、温度为T 0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g 。
①求该热气球所受浮力的大小;②求该热气球内空气所受的重力;③设充气前热气球的质量为m 0,求充气后它还能托起的最大质量。
答案:①ρ0gVT 0T b (6分) ②ρ0gVT 0T a (2分) ③ρ0VT 0T b -ρ0VT 0T a-m 0(2分) 解析:①设1个大气压下质量为m 的空气在温度T 0时的体积为V 0,密度为ρ0=m V 0①(1分) 温度为T 时的体积为V T ,密度为ρ(T )=m V T ②(1分)由盖—吕萨克定律可得V 0T 0=V T T ③(1分) 联立①②③式解得ρ(T )=ρ0T 0T ④(1分)气球所受的浮力为f =ρ(T b )gV ⑤(1分)联立④⑤式解得f =ρ0gVT 0T b⑥(1分) ②气球内热空气所受的重力为G =ρ(T a )gV ⑦(1分)联立④⑦式解得G =ρ0gVT 0T a⑧(1分) ③设该气球还能托起的最大质量为m ,由力的平衡条件可知 mg =f -G -m 0g ⑨(1分)联立⑥⑧⑨式解得m =ρ0VT 0T b -ρ0VT 0T a-m 0(1分)c .理想气体状态方程的应用(10)(优质试题9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。