(新课标大纲解读)重点、难点、核心考点全演练物理篇：专题12分子动理论气体及热力学定律选编.doc

专题12 分子动理论、气体及热力学定律 (1)分子动理论、物体的内能 (2)晶体与非晶体 (3)气体压强的计算 (4)气体实验定律的应用 (5)热力学定律的理解及应用 命题趋势 2014年高考对本专题内容的考查仍将以分子动理论和热力学定律及气体状态方程应用为重点，以组合题形式出现． 分子动理论与气体实验定律的组合 1.关于分子动理论的几个问题 (1)分子模型：球形：V＝πd3. 立方体形：V＝a3. (2)分子数N＝nNA＝NA＝NA. 2．气体实验定律：气体的状态由热力学温度、体积和压强三个物理量决定． (1)等温变化：pV＝C或p1V1＝p2V2 (2)等容变化：＝C或＝ (3)等压变化：＝C或＝ 热力学定律、内能与气体实验定律的组合 1.热力学第一定律：ΔU＝Q＋W 2．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义． (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助． (2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等． 3．热力学第一定律说明发生的任何过程中能量必定守恒，热力学第二定律说明并非所有能量守恒的过程都能实现． 分子动理论与气体实验定律的组合 1.关于分子动理论的几个问题 (1)分子模型：球形：V＝πd3. 立方体形：V＝a3. (2)分子数N＝nNA＝NA＝NA. (3)分子力、分子势能与分子间距离的关系． 2．气体实验定律：气体的状态由热力学温度、体积和压强三个物理量决定． (1)等温变化：pV＝C或p1V1＝p2V2 (2)等容变化：＝C或＝ (3)等压变化：＝C或＝ 【例1】 (1)下列说法正确的是______．(填入正确选项前的字母)． A．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA.则该种物质的分子体积为V0＝ B．布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动 C．分子质量不同的两种气体温度相同．它们分子的平均动能一定相同 D．两个分子间距增大的过程中，分子间的作用力一定减小 (2) 如图6－12－4所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的2倍．管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为p0＝75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直到两管中水银面高度差达6 cm为止，求活塞下移的距离(假设环境温度不变)． 应用气体实验定律的解题思路 (1)选择对象——即某一定质量的理想气体； (2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2； (3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提； (4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性．　　　　　　　　　　 【】 (1) 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图6－12－5中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是(　　)． A．在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B．在rr0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大 D．在r＝r0时，分子势能为零 E．分子动能和势能之和在整个过程中不变 (2) 某学校科技兴趣小组利用废旧物品制作了一个简易气温计：在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图6－12－6所示，已知该装置密封气体的体积为480 cm3，玻璃管内部横截面积为0.4 cm2，瓶口外的有效长度为48 cm.当气温为7 ℃时，水银柱刚好处在瓶口位置． 求该气温计能测量的最高气温． 假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3 J热量，问在这一过程中该气体的内能如何变化？变化了多少？(已知大气压为1×105 Pa) 热力学定律、内能与气体实验定律的组合 【例2】 (2013·江苏卷，12A) 如图6－12－8所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A―→B和C―→D为等温过程，B―→C和D―→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”． (1)该循环过程中，下列说法正确的是________． A．A―→B过程中，外界对气体做功 B．B―→C过程中，气体分子的平均动能增大 C．C―→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D．D―→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 (2)该循环过程中，内能减小的