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高三物理要点解析:分子动理论、热和功、气体
来源查字典物理网| 2017-09-08 发表| 882 人浏览| 学习园地分类:物理知识点

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高三物理要点解析:分子动理论、热和功、气体

1.分子动理论

(1)物质是由大量分子组成的分子直径的数量级一般是10-10m。

(2)分子永不停息地做无规则热运动。

①扩散现象:不同的物质互相接触时,可以彼此进入对方中去。温度越高,扩散越快。②布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中微小颗粒的无规则运动,是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的,是液体分子永不停息地无规则运动的宏观反映。颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。

(3)分子间存在着相互作用力

分子间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随分子间距离增大而减小,但斥力的变化比引力的变化快,实际表现出来的是引力和斥力的合力。

2.物体的内能

(1)分子动能:做热运动的分子具有动能,在热现象的研究中,单个分子的动能是无研究意义的,重要的是分子热运动的平均动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。

(2)分子势能:分子间具有由它们的相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能随着物体的体积变化而变化。分子间的作用表现为引力时,分子势能随着分子间的距离增大而增大。分子间的作用表现为斥力时,分子势能随着分子间距离增大而减小。对实际气体来说,体积增大,分子势能增加;体积缩小,分子势能减小。

(3)物体的内能:物体里所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。任何物体都有内能,物体的内能跟物体的温度和体积有关。

(4)物体的内能和机械能有着本质的区别。物体具有内能的同时可以具有机械能,也可以不具有机械能。

3.改变内能的两种方式

(1)做功:其本质是其他形式的能和内能之间的相互转化。(2)热传递:其本质是物体间内能的转移。

(3)做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,但有本质的区别。

4.★能量转化和守恒定律

5★.热力学第一定律

(1)内容:物体内能的增量(ΔU)等于外界对物体做的功(W)和物体吸收的热量(Q)的总和。

(2)表达式:W+Q=ΔU

(3)符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值;物体吸收热量,Q取正值,物体放出热量,Q取负值;物体内能增加,ΔU取正值,物体内能减少,ΔU取负值。

6.热力学第二定律

(1)热传导的方向性

热传递的过程是有方向性的,热量会自发地从高温物体传给低温物体,而不会自发地从低温物体传给高温物体。

(2)热力学第二定律的两种常见表述

①不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。

②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。

(3)永动机不可能制成

①第一类永动机不可能制成:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功,这种机器被称为第一类永动机,这种永动机是不可能制造成的,它违背了能量守恒定律。

②第二类永动机不可能制成:没有冷凝器,只有单一热源,并从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机。第二类永动机不可能制成,它虽然不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律。

7.气体的状态参量

(1)温度:宏观上表示物体的冷热程度,微观上是分子平均动能的标志。两种温标的换算关系:T=(t+273)K。

绝对零度为-273.15℃,它是低温的极限,只能接近不能达到。

(2)气体的体积:气体的体积不是气体分子自身体积的总和,而是指大量气体分子所能达到的整个空间的体积。封闭在容器内的气体,其体积等于容器的容积。

(3)气体的压强:气体作用在器壁单位面积上的压力。数值上等于单位时间内器壁单位面积上受到气体分子的总冲量。

①产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀的持续的压力。

②决定因素:一定气体的压强大小,微观上决定于分子的运动速率和分子密度;宏观上决定于气体的温度和体积。

(4)对于一定质量的理想气体,PV/T=恒量

8.气体分子运动的特点

(1)气体分子间有很大的空隙。气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍。

(2)气体分子之间的作用力十分微弱。在处理某些问题时,可以把气体分子看作没有相互作用的质点。

(3)气体分子运动的速率很大,常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒。离这个数值越远,分子数越少,表现出“中间多,两头少”的统计分布规律。

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