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解密 16 热学
核心考点 考纲要求
分子动理论的基本观点和实验依据 Ⅰ
阿伏加德罗常数 Ⅰ
气体分子运动速率的统计分布 Ⅰ
温度、内能 Ⅰ
固体的微观结构、晶体和非晶体 Ⅰ
液晶的微观结构 Ⅰ
液体的表面张力现象 Ⅰ
气体实验定律 Ⅱ
理想气体 Ⅰ
饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压 Ⅰ
相对湿度 Ⅰ
热力学第一定律 Ⅰ
能量守恒定律 Ⅰ
热力学第二定律 Ⅰ
中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位,例如摄氏 Ⅰ
度、标准大气压考点 1 分子间的作用力与内能
一、分子间的作用力
1.分子间有空隙
(1)气体分子间的空隙:气体很容易被压缩,表明气体分子间有很大的空隙。
(2)液体分子间的空隙:水和酒精混合后总体积会减小,说明液体分子间有空隙。
(3)固体分子间的空隙:压在一起的金片和铅片的分子,能扩散到对方的内部说明固体分子间也存
在着空隙。
2.分子间作用力
(1)分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,说明分子之间存在着引力;分
子间有空隙,但用力压缩物体,物体内会产生反抗压缩的弹力,这说明分子之间还存在着斥力。
(2)分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。
(3)分子间的作用力与分子间距离的关系如图所示,表现了分子力 F随分子间距离r的变化情况,由
图中F–r图线可知:F 和F 都随分子间距离的变化而变化,当分子间的距离增大时,F 和F 都减小,
引 斥 引 斥
但F 减小得快,结果使得:
斥
①r=r 时,F =F ,分子力F=0,r 的数量级为10-10 m;当r>10-9 m时,分子力可以忽略。
0 引 斥 0
②rr 时,F >F ,分子力表现为引力
0 引 斥
3.分子力与物体三态不同的宏观特征
(1)宏观现象的特征是大量分子间分子合力的表现,分子与分子间的相互作用力较小,但大量分子
力的宏观表现合力却很大。
(2)当物体被拉伸时,物体要反抗被拉伸,表现出分子引力,而当物体被压缩时,物体又要反抗被
压缩而表现出分子斥力。(3)物体状态不同,分子力的宏观特征也不同,如固体、液体很难压缩是分子间斥力的表现;气体
分子间距比较大,除碰撞外,认为分子间引力和斥力均为零,气体难压缩是压强的表现。
二、热平衡与温度
1.温度
(1)宏观上
①温度的物理意义:表示物体冷热程度的物理量。
②与热平衡的关系:各自处于热平衡状态的两个系统,相互接触时,它们相互之间发生了热量的传递,
热量从高温系统传递给低温系统,经过一段时间后两系统温度相同,达到一个新的平衡状态。
(2)微观上
①反映物体内分子热运动的剧烈程度,是大量分子热运动平均动能的标志。
②温度是大量分子热运动的集体表现,是含有统计意义的,对个别分子来说温度是没有意义的。
2.热平衡
(1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度。
(2)若物体与A处于热平衡,它同时也与B达到热平衡,则A的温度等于B的温度,这就是温度计
用来测量温度的基本原理。
3.热平衡定律的意义
热平衡定律又叫热力学第零定律,为温度的测量提供了理论依据。因为互为热平衡的物体具有相同的
温度,所以比较各物体温度时,不需要将各个物体直接接触,只需将作为标准物体的温度计分别与各物体
接触,即可比较温度的高低。
4.温度计和温标
(1)温度计
名称 原 理
水银温度计 根据水银的热膨胀的性质来测量温度
金属电阻温度计 根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度
气体温度计 根据气体压强随温度的变化来测量温度
热电偶温度计 根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度
(2)温标:定量描述温度的方法。
(3)摄氏温标:一种常用的表示温度的方法,规定标准大气压下冰的熔点为 0℃,水的沸点为
100℃。在0℃刻度与100℃刻度之间均匀分成100等份,每份算做1℃。
(4)热力学温标:现代科学中常用的表示温度的方法,热力学温标也叫“绝对温标”。
(5)摄氏温度与热力学温度:
摄氏温度 摄氏温标表示的温度,用符号t表示,单位是摄氏度,符号为℃
热力学温
热力学温标表示的温度,用符号T表示,单位是开尔文,符号为K
度
换算关系 T=t+273.15 K
三、物体的内能
1.分子势能分子势能是由分子间相对位置而决定的势能,它随着物体体积的变化而变化,与分子间距离的关系为:
(1)当r>r 时,分子力表现为引力,随着r的增大,分子引力做负功,分子势能增大;
0
(2)当r