热学必背知识点.doc

物理选修3—3模块必背知识点
考点一　分子动理论与内能得基本概念
1．分子动理论
（1）物体就是由大量分子组成得：
①多数分子大小得数量级为10－10 m、
②阿伏加德罗常数NA＝6、02×1023 mol－1、
（2）分子在永不停息地做无规则热运动：
实验依据：布朗运动、扩散现象．
①扩散现象
由于物质分子得无规则运动而产生得物质迁移现象．温度越高，扩散得越快．
②布朗运动
现象：悬浮在液体（或气体）中得固体微粒得永不停息得无规则运动．
本质：布朗运动间接反映了液体（或气体）分子得无规则运动．
特点：温度越高，微粒越小，布朗运动越剧烈．
（3）分子间存在相互作用力．
（4）气体分子运动速率得统计分布
氧气分子速率分布呈现中间多、两头少得特点．
2．温度就是分子平均动能得标志、内能
（1）温度：一切达到热平衡得系统都具有相同得温度．
（2）两种温标：摄氏温标与热力学温标得关系：T＝t＋273、15 K、
（3）温度就是分子热运动平均动能得标志．
（4）分子得势能：
①意义：由于分子间存在着引力与斥力，所以分子具有由它们得相对位置决定得能．
②分子势能得决定因素：
微观上——决定于分子间距．
宏观上——决定于体积与状态．
（5）物体得内能：
①物体中所有分子热运动得动能与分子势能得总与．
②物体得内能大小由物体得温度、体积、物质得量决定．（气体由于分子间距太大，往往不考虑其分子势能，即理想气体得内能由它得温度与物质得量决定）锛憑谒铢艷誣嘆。
③物体得内能与物体得位置高低、运动速度大小无关．
④改变物体内能有两种方式：做功与热传递．
考点二　微观量得估算
1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0、
2．宏观量：物体得体积V、摩尔体积Vmol、物体得质量m、摩尔质量M、物体得密度ρ、
3．关系
（1）分子得质量：m0＝＝、
（2）分子得体积：V0＝＝、（对于固体与液体就是分子得体积，对于气体就是分子所占据空间得体积）砺聹冈維刿乐浹。
（3）物体所含得分子数：N＝·NA＝·NA或N＝·NA＝·NA、恒赂竊凱沦閘渗。
考点三　分子力、分子势能与分子间距离得关系
1．分子间得相互作用力
（1）分子间同时存在相互作用得引力与斥力．实际表现出得分子力就是引力与斥力得合力．
（2）分子间得相互作用力得特点：分子间得引力与斥力都随分子间距离得增大而减小，随分子间距离得减小而增大，斥力比引力变化得更快．岿摑鳄芜癰珐儔。
（3）分子力F与分子间距离r得关系（r0得数量级为10－10m）、
距离
分子力F
F－r图象
r＝r0
F引＝F斥
F＝0

r＜r0
F引＜F斥
F为斥力
r＞r0
F引＞F斥
F为引力
r＞10r0
F引＝0
F斥＝0
F＝0
2．分子势能
分子势能就是由分子间相对位置而决定得势能，它随着物体体积得变化而变化，与分子间距离得关系为：
（1）当r＞r0时，分子力表现为引力，随着r得增大，分子引力做负功，分子势能增大；
（2）r＜r0时，分子力表现为斥力，随着r得减小，分子斥力做负功，分子势能增大；
（3）当r＝r0时，分子势能最小，但不一定为零，可为负值，因为可选两分子相距无穷远时分子势能为零；
（4）分子势能曲线如右图所示．
注：重力、弹簧弹力、电场力、分子力均属于保守力
重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大．同样，分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大．因此可用类比法理解分子力做功与分子势能变化得关系．嘸楼犹谫鲣膩辯。
考点四　固体与液体得性质
1．晶体与非晶体
　分类

晶体
非晶体
单晶体
多晶体
外形
规则
不规则
不规则
熔点
确定
确定
不确定
物理性质
各向异性
各向同性
各向同性
原子排列
规则
每个晶粒得排列不规则
不规则
转化
晶体与非晶体在一定条件下可以转化
典型物质
石英、云母、明矾、食盐
玻璃、橡胶
2．液体得表面张力
（1）作用：液体得表面张力使液面具有收缩得趋势．
（2）方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面得分界线垂直．
3．毛细现象就是指浸润液体在细管中上升得现象，以及不浸润液体在细管中下降得现象，毛细管越细，毛细现象越明显．鲦駟鳴钟餳纱鈐。
4．液晶得物理性质
（1）具有液体得流动性．
（2）具有晶体得光学各向异性．
（3）从某个方向瞧其分子排列比较整齐，但从另一方向瞧，分子得排列就是杂乱无章得．
5．饱与汽：饱与汽压随温度而变，与饱与汽得体积无关．温度越高，饱与汽压越大．
6．湿度：绝对湿度就是空气中所含水蒸气得压强；相对湿度就是某一温度下，空气中水蒸气得实际压强与同一温度下水得饱与汽压之比，相对湿度＝×100%、钳图尋溃义骠瑣。
考点五　气体压强得产生与计算
1．产生得原因
由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续得压力，作用在器壁单位面积上得压力叫做气体得压强．颚浇罰壶鮪裊苎。
2．决定因素
（1）宏观上：决定于气体得温度与体积．
（2）微观上：决定于分子得平均动能与分子得密集程度．
考点六　理想气体状态方程与气体实验定律得应用
1．气体实验定律

玻意耳定律
查理定律
盖—吕萨克定律
内容
一定质量得某种气体，在温度不变得情况下，压强与体积成反比
一定质量得某种气体，在体积不变得情况下，压强与热力学温度成正比
一定质量得某种气体，在压强不变得情况下，其体积与热力学温度成正比
表达式
p1V1＝p2V2
＝
＝
图象

2．理想气体得状态方程
（1）理想气体
①宏观上讲，理想气体就是指在任何条件下始终遵守气体实验定律得气体，实际气体在压强不太大、温度不太低得条件下，可视为理想气体．樞犊瑩畴顽軍骂。
②微观上讲，理想气体得分子间除碰撞外无其她作用力，即分子间无分子势能．
（2）理想气体得状态方程
一定质量得理想气体状态方程：＝或＝C (其中C为常量) 、鏃岛镁蠍釵鍆魴。
气体实验定律可瞧做一定质量理想气体状态方程得特例．
3．一定质量得气体不同图象得比较
过程
图线类别
图象特点
图象示例
等温过程
p－V
pV＝CT(其中C为常量)，即pV之积越大得等温线温度越高，线离原点越远

p－
p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高

等容过程
p－T
p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小

等压过程
V－T
V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小

4．理想气体实验定律微观解释
（1）等温变化
一定质量得气体，温度保持不变时，分子得平均动能不变．在这种情况下，体积减小时，分子得密集程度增大，气体得压强增大．缘绍專蚕贐囀烏。
（2）等容变化
一定质量得气体，体积保持不变时，分子得密集程度保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子得平均动能增大，气体得压强增大．窺愾烏飪編滩縐。
（3）等压变化
一定质量得气体，温度升高时，分子得平均动能增大．只有气体得体积同时增大，使分子得密集程度减小，才能保持压强不变．編則鷲昼飕门颅。
考点七　热力学第一定律与能量守恒定律
1．热力学第一定律
（1）内容：一个热力学系统得内能增量等于外界向它传递得热量与外界对它所做得功得与．
（2）表达式：ΔU＝Q＋W、
（3）ΔU＝Q＋W中正、负号法则、
物理量
意义
符号
W
Q
ΔU
＋
外界对物体做功
物体吸收热量
内能增加
－
物体对外界做功
物体放出热量
内能减少
2．能量守恒定律
（1）内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别得物体，在转化或转移得过程中，能量得总量保持不变．脸鱍蟯鄉驚连囱。
（2）能量守恒定律就是一切自然现象都遵守得基本规律．
3．ΔU＝Q＋W得三种特殊情况
过程名称
公式
内能变化
物理意义
绝热
Q＝0
ΔU＝W
外界对物体做得功等于物体内能得增加
等容
W＝0
Q＝ΔU
物体吸收得热量等于物体内能得增加
等温
ΔU＝0
W＝－Q
外界对物体做得功等于物体放出得热量
4．气体做功W得计算
①等压变化：W=－pΔV
②p-V线性变化：W：p-V图像围成得面积
5．对于理想气体： U=a T（a就是比例系数）
考点八　热力学第二定律
1．热力学第二定律得三种表述
（1）克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．
（2）开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其她影响．或表述为“第二类永动机不可能制成”． 鵯罢残鹣计闫隨。
（3）用熵得概念进行表述：在任何自然过程中，一个孤立系统得总熵不会减小(热力学第二定律又叫做熵增加原理)．鶘垲为習桦瘗鲳。
2．热力学第二定律得微观意义
一切自发过程总就是沿着分子热运动得无序性增大得方向进行．
3．热力学第二定律得实质
热力学第二定律得每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程得方向性，进而使人们认识到自然界中进行得涉及热现象得宏观过程都具有方向性．誶勱鲥矾弯却誼。
4．两类永动机得比较
第一类永动机
第二类永动机
不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功得机器
从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其她影响得机器
违背能量守恒定律，不可能制成
不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不可能制成