高三物理总复习顶层设计：第十三章 热学 第讲 分子动理论 热力学定律 .docxVIP

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第十三章热学

【考情微解读】

第1讲分子动理论热力学定律

知｜识｜梳|理

微知识?分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常数

1．物体是由大量分子组成的

(1)分子很小

①直径数量级为10－10m

②质量数量级为10－26kg

(2)分子数目特别大

阿伏加德罗常数NA＝6。02×1023mol－1。

2．分子的热运动

（1)布朗运动

①永不停息、无规则运动。

②颗粒越小，运动越显著.

③温度越高，运动越剧烈。

④运动轨迹不确定，只能用不同时刻的位置连线确定微粒做无规则运动。

⑤不能直接观察分子的无规则运动，而是用悬浮的固体小颗粒的无规则运动来反映液体分子的无规则运动.

（2)热运动：物体分子永不停息地无规则运动，这种运动跟温度有关(填“有关\或“无关\”)。

3．分子间的相互作用力

（1）引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大，斥力比引力变化更快。

(2)分子力的特点

①r＝r0时（r0的数量级为10－10m），F引＝F斥，分子力F

②rr0时，F引〈F斥，分子力F表现为斥力；

③rr0时,F引F斥，分子力F表现为引力;

④r10r0时,F引、F斥迅速减为零,分子力F＝0。

（3)分子力随分子间距离的变化图象如图所示。

微知识?温度内能

1．温度

一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。

2．两种温标

摄氏温标和热力学温标。

关系：T＝t＋273.15K。

3．分子的动能

(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。

(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志；

（3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。

4．分子的势能

(1）意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。

(2)分子势能的决定因素

微观上—-决定于分子间距离和分子排列情况；

宏观上——决定于体积和状态。

5．物体的内能

（1）等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,是状态量。

(2）对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。

（3）物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关(填“有关\”或“无关\”)。

基|础｜诊｜断

一、思维诊断

1．布朗运动是分子的运动(×)

2．分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小(√）

3．做功和热传递的实质是相同的(×)

4．物体吸收热量同时对外做功,内能可能不变（√)

5．热机中,燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化（×）

二、对点微练

1.（微观量的计算)已知铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是（)

A．1个铜原子的质量为eq\f(NA，M)

B．1个铜原子的质量为eq\f(M，NA)

C．1个铜原子所占的体积为eq\f(MNA，ρ)

D．1个铜原子所占的体积为eq\f（ρM,NA）

解析1mol铜的质量等于NA个铜原子的质量之和，所以一个铜原子的质量为m＝eq\f（M，NA），A错误,B正确；1mol铜的体积为eq\f（M,ρ)，这是所有铜原子所占体积的总和，所以每个铜原子所占的体积为eq\f(M,ρNA），C、D错误。

答案B

2．(分子热运动与布朗运动)(多选）下列关于布朗运动的说法，正确的是()

A．布朗运动是液体分子的无规则运动

B．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈

C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的

D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的

解析布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动,选项A错；液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈,选项B正确；布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，选项C错，选项D正确.

答案BD

3．（分子作用力)（多选）图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是()

A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于r2时，分子间的作用力为零

D．在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功

解析本题考查分子力做功与分子势能的关系。对两分子组成的系统，分子力做正功,分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加.结合图象可知，分子距离由非常近到r1时,Ep减少，分子力做正功；当分子距离由r1到r2时,Ep减小，分子力做正功，故分子力为斥力，A错,B对,D错；分子间距离由r2继续增大时，分子势能增加，说明分子力做负功,即分子间表现为引力，故分子间距离为r2时，分子间作用力为零,C项正确。