解密16+热学-备战2019年高考物理之高频考点解密
核心考点
考纲要求
分子动理论的基本观点和实验依据
阿伏加德罗常数
气体分子运动速率的统计分布
温度、内能
固体的微观结构、晶体和非晶体
液晶的微观结构
液体的表面张力现象
气体实验定律
理想气体
饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压
相对湿度
热力学第一定律
能量守恒定律
热力学第二定律
中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位,例如摄氏度、标准大气压
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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引和F斥都随分子间距离的变化而变化,当分子间的距离增大时,F引和F斥都减小,但F斥减小得快,结果使得:
①r=r0时,F引=F斥,分子力F=0,r0的数量级为10-10 m;当r>10-9 m时,分子力可以忽略。
②r
r0时,F引>F斥,分子力表现为引力
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℃
热力学温度
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
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>r0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;
(2)当rr1,有∆p2<∆p1=28 Pa,∆p1和∆p2均远小于p0
则
16.(2016·新课标全国Ⅱ卷)一氧气瓶的容积为0.08 m3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气。若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。
【答案】4