熱學(xué)是物理學(xué)的重要組成部分．本章的核心內(nèi)容是研究熱現(xiàn)象的兩種觀點(diǎn)：分子動理論觀點(diǎn)（微觀）和能量觀點(diǎn)（宏觀）．把握重點(diǎn)、解決難點(diǎn)的關(guān)鍵在于：透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思維能力的培養(yǎng)；通過對各種熱現(xiàn)象的充分了解，把握各種熱現(xiàn)象；運(yùn)用已有知識對各種熱現(xiàn)象的分析解釋，實(shí)現(xiàn)對未知領(lǐng)域的探索研究．能的轉(zhuǎn)化與守恒定律是自然界普遍適用的規(guī)律．將分子動理論與能的觀點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來，研究熱現(xiàn)象的各類問題，是解決重點(diǎn)、難點(diǎn)的關(guān)鍵所在．
本章及相關(guān)知識網(wǎng)絡(luò)
專題一　分子動理論
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn)：本專題為Ⅰ類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
１．物質(zhì)是由大量的分子組成的
⑴分子很小，設(shè)想分子為球體形狀，用油膜法可粗略地測出分子的直徑d=v/s（v是油滴的體積，s是水面上形成的單分子油膜的面積，d為分子直徑），其數(shù)量級為10-10m．
⑵阿佛伽德羅常數(shù)：１mol的任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同，這個(gè)數(shù)叫阿佛伽德羅常數(shù)，它和物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是聯(lián)系宏觀物理量（物體的質(zhì)量、體積）與微觀物理量（分子質(zhì)量、分子體積）的橋梁．深刻理解它們的物理意義，對研究解決各類具體問題有特別重要的作用．
２．分子的熱運(yùn)動
這個(gè)要點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象
⑴布朗運(yùn)動是懸浮在液體或氣體中的固體微粒的運(yùn)動，是永不停息的無規(guī)則運(yùn)動．其規(guī)律是：顆粒越小，運(yùn)動越明顯；溫度越高，運(yùn)動越激烈．布朗運(yùn)動是液體分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動的間接反映；是微觀分子熱運(yùn)動造成的宏觀現(xiàn)象．
⑵擴(kuò)散現(xiàn)象是分子永不停息的無規(guī)則的熱運(yùn)動的直接表現(xiàn)．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行的越快．?dāng)U散具有方向性：從分子密度較大的區(qū)域向密度較小的區(qū)域擴(kuò)散．
３．分子間的相互作用力
⑴分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，其合力叫分子力．
⑵分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快．
⑶分子力的特點(diǎn)：
①r=r0時(shí)（r0數(shù)量級約為10-10m），f引＝f斥,分子力Ｆ＝０
②r③r>r0時(shí)，f引>f斥，分子表現(xiàn)為引力
④r>10r0時(shí)，f引，f斥迅速減小，趨近于零，可以認(rèn)為分子力Ｆ＝０
４．難點(diǎn)釋疑　有同學(xué)認(rèn)為“在較暗的房間里，有陽光射進(jìn)來后可以觀察到懸浮在空氣中的塵埃在不停的運(yùn)動，稱為布朗運(yùn)動．”這是錯(cuò)誤的，因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動是在液體和氣體中通過顯微鏡觀察到的，直接用眼睛看到的微粒運(yùn)動現(xiàn)象都不是布朗運(yùn)動．用眼睛直接看到，微粒已經(jīng)很大了．各個(gè)方向空氣分子對它的撞擊力的合力幾乎為零，而它的運(yùn)動主要是由于自身重力和環(huán)境中氣流的影響．布朗運(yùn)動既不是分子的運(yùn)動，也不是眼睛直接觀察到的微粒運(yùn)動，做布朗運(yùn)動的微粒，其線度應(yīng)在二者之間．
【例題精析】
例１ 用Ｍ表示某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，m表示分子質(zhì)量，ρ表示物質(zhì)密度，V表示摩爾體積，v0表示分子體積，NA表示阿佛伽德羅常數(shù)，那么反映這些量之間關(guān)系的下列式子中一定正確的有（　　）
①NA＝v0/V　　　�、贜A＝V/v0　　　�、踁＝M/ρ 　　�、躮＝M/NA
Ａ．①③　　　　�。拢�②④　　　　�。茫�①④　　　　�。模�③④
解析：對于固體與液體忽略分子間的距離，分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的．②③④選項(xiàng)都正確；但對于氣體來講，分子間距離很大，②不正確．本題所給物質(zhì)的狀態(tài)不確定，因此一定正確的是Ｄ．
思考拓寬：⑴上題中所給物質(zhì)若為固體，根據(jù)題目條件確定單位體積的分子個(gè)數(shù)．
⑵上題中這種物質(zhì)若是氣態(tài)，根據(jù)題目條件確定；單位體積的分子數(shù)．
⑶上題中這種物質(zhì)若是氣態(tài)，根據(jù)題目條件確定該氣體分子間的平均距離．
⑷橫向發(fā)散：已知銅的密度為8.9×103kg/m3，原子量為64，通過估算可知銅中每個(gè)原子所占有的體積為：（　�。�（1995年全國高考題）．
Ａ．8×10-24m3　Ｂ．1×10-26m3�。茫�1×10-29m3　Ｄ．7×10-6m3
例２ 分子間的作用力有引力（f引）和斥力（f斥），則（　　　）
Ａ．f引和f斥是同時(shí)存在的
Ｂ．f引總是大于f斥，其合力總表現(xiàn)為引力
Ｃ．分子間距離越小，f引越小，f斥越大
Ｄ．分子間距離越小，f引越大，f斥越小
解析：根據(jù)分子動理論，分子間的引力和斥力總是同是存在的．當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí)，引力和斥力相平衡，表現(xiàn)出的分子力為零；當(dāng)分子間距離小于平衡距離時(shí)，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子間距離大于平衡距離時(shí)，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力．分子引力與斥力總是隨分子間距離的減小而增大，隨分子間距離的增大而減小，本題答案選Ａ．
【能力提升】
Ⅰ知識與技能
１．關(guān)于分子動理論，下列說法中正確的是（　　）
Ａ．用油膜法測出一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m
Ｂ．布朗運(yùn)動的激烈程度與溫度有關(guān)系，溫度為0℃時(shí)，布朗運(yùn)動停止
Ｃ．分子間同時(shí)存在著引力和斥力，引力隨分子間距離增大而增大，斥力隨分子間距離的增
大而減小
２．布朗運(yùn)動主要說明了（　　）
Ａ．液體是由分子組成的　　　　　　�。拢�液體分子不停地做無規(guī)則的運(yùn)動
Ｃ．液體分子間有空隙　　　　　　　�。模�液體分子間有相互作用力
３．下面證明分子間存在引力和斥力的實(shí)驗(yàn)，哪個(gè)是正確的（　�。�
Ａ．兩塊鉛壓緊以后能連在一起，說明分子間有引力
Ｂ．一般高壓氣體難被壓縮，說明分子間有斥力
Ｃ．破碎的玻璃不能拼接在一起，是由于分子間存在斥力
４．用油膜法測出分子直徑后，要測定阿佛伽德羅常數(shù)，只需知道油滴的（　�。�
Ａ．摩爾質(zhì)量　　　Ｂ．摩爾體積　　�。茫�體積　　　Ｄ．密度
５．只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體分子間的平均距離（　�。�
Ａ．阿佛伽德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和密度
Ｂ．阿佛伽德羅常數(shù)，該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量
Ｃ．阿佛伽德羅常數(shù)，該氣體的質(zhì)量和體積
Ｄ．該氣體的密度．體積和摩爾質(zhì)量
Ⅱ能力與素質(zhì)
６．在“利用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液．測出1cm3溶液有n=50滴．取一滴溶液，滴在水面上，隨著酒精溶于水．油酸在水面上形成面積s=0.2m2的單分子油膜．試估算油酸分子的大�。�
７．空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，分子間的距離為　　　　　．
專題二　　熱和功
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn)：本專題為Ⅰ類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
１．物體的內(nèi)能
⑴分子的平均動能：是物體內(nèi)所有分子動能的平均值．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高分子平均動能越大．
①物體內(nèi)部各個(gè)分子的運(yùn)動速度是不同的，所以分子的動能是不相等的，溫度是大量分子的平均動能的標(biāo)志．所以對個(gè)別分子講溫度無意義．溫度是一個(gè)宏觀量．
②不同物質(zhì)的物體，如果溫度相同，則它們的分子平均動能相同，但它們的分子平均速率不同．
③分子的平均動能與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動的速度無關(guān)．
⑵分子勢能：分子間由于存在相互作用，因此分子間具有由它們的相對位置所決定的勢能，這就是分子勢能．
①分子勢能的變化用分子力做功來量度，分子力做正功，分子勢能減�。环肿恿ψ鲐�(fù)功，分子勢能增加．
②分子勢能與物體的體積有關(guān)．
⑶物體的內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的總和叫物體的內(nèi)能．
①物體的內(nèi)能與物質(zhì)量、溫度、體積三個(gè)因素有關(guān)．
②內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能，物體可以同時(shí)具有內(nèi)能和機(jī)械能．一定條件下內(nèi)能和機(jī)械能可以相互轉(zhuǎn)化．
２．物體內(nèi)能的改變：
改變內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞
⑴做功是其他形式的能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化過程，內(nèi)能的改變量可用做功的數(shù)值來量度．
⑵熱傳遞是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程，內(nèi)能轉(zhuǎn)移量用熱量來量度．
說明：①熱量作為物理量，它的意義并不是物體含有熱多少，而是在熱傳遞的過程中，物體內(nèi)能改變的量度，熱量是對熱傳遞過程而言的，沒有熱傳遞過程就無所謂熱量這個(gè)概念．
②發(fā)生熱傳遞的條件是溫度不同，內(nèi)能只能從高溫物體向低溫度物體傳遞，溫度相等時(shí)達(dá)到動態(tài)平衡．
③做功和熱傳遞雖有本質(zhì)區(qū)別，但在改變內(nèi)能上是等效的．
３．熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律
⑴熱力學(xué)第一定律：一個(gè)熱力學(xué)統(tǒng)，內(nèi)能的增量△Ｕ，等于系統(tǒng)與外界交換的熱量Ｑ和所做的功Ｗ之和．表達(dá)式：△Ｕ＝Ｑ＋Ｗ
⑵能量守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變，這就是能量守恒定律．
說明：①能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，違背該定律的第一類永動機(jī)是永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的．
②物質(zhì)不同運(yùn)動形式對應(yīng)著不同形式的能，各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移．
４．熱力學(xué)第二定律：
⑴一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化．
⑵另一種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．
說明：①第一種是按照熱傳導(dǎo)過程的方向性表述的，第二種則是按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述的．這兩種表述是等價(jià)的，都揭示了自然界的基本規(guī)律：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的．
②熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)知識的基礎(chǔ)理論．熱力學(xué)第一定律指出任何熱力學(xué)過程中能量守恒，而對過程沒有限制．熱力學(xué)第二定律指明哪些過程可以發(fā)生，哪些不可以發(fā)生．如第二類永動機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)，宏觀的實(shí)際的熱現(xiàn)象過程是不可逆的．
【例題精析】
例１ 關(guān)于分子間勢能下列說法正確的是：（　　�。�
Ａ．分子間為引力時(shí)，距離越小，分子間勢能越大
Ｂ．分子間為斥力時(shí)，距離越大，分子間勢能越大
Ｃ．物體在熱脹冷縮時(shí)，分子間勢能不變
Ｄ．物體在熱脹冷縮時(shí)，分子間勢能改變
解析：根據(jù)分子力做功與分子間勢能變化關(guān)系知，Ａ、Ｂ選項(xiàng)均錯(cuò)誤．當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí)，分子間勢能最�。�在此基礎(chǔ)上，間距增大或減小，分子間勢能都將增大．熱脹冷縮過程中，分子間距離發(fā)生變化，因此分子間勢能改變．本題答案為Ｄ
思考拓寬：要確定分子間勢能隨分子間距離變化的關(guān)系．應(yīng)首先確定分子間開始的距離，然后才能明確分子間勢能隨分子間距離變化的關(guān)系．否則無法確定．物體的體積增大時(shí)，分子間勢能一定增大嗎？
例２ 如圖所示，直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的Ａ、Ｂ兩部分氣體，Ａ的密度小，Ｂ的密度較大，抽去隔板，加熱氣體，使兩部分氣體均勻混合，設(shè)在此過程中氣體吸熱為Ｑ，氣體內(nèi)能增加量為△Ｅ，則
Ａ．△Ｅ＝Ｑ　　Ｂ．△Ｅ<Ｑ　　
Ｃ．△Ｅ>Ｑ　�。模疅o法比較
解析：由于Ａ、Ｂ氣體的合重心在中線下，混合均勻后在中線．所以系統(tǒng)重力勢能增大．由能量守恒可得，吸收熱量一部分增加氣體內(nèi)能，一部分增加重力熱能．所以Ｂ正確
思考拓寬：若上兩部分氣體裝在絕熱容器中．將隔板抽去后．當(dāng)氣體充分混合均勻后．氣體內(nèi)能如何變化？
例３．一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了2.6×105Ｊ的熱量，其內(nèi)能增加了4.2×105Ｊ，則在這個(gè)過程中是外界對氣體做了功還是氣體對外界做了功？做了多小功？
解析：由熱力學(xué)第一定律知，做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能，表達(dá)式Ｗ＋Ｑ＝△Ｅ．因?yàn)閮?nèi)能增加量大于氣體吸收的熱量，所以是外界對氣體做了功．Ｗ＝△Ｅ－Ｑ＝1.6×105Ｊ．
【能力提升】
Ⅰ知識與技能
１．r表示兩分子間的距離，Ｅp表示兩分子間相互作用的勢能，當(dāng)r＝r０時(shí)，兩分子間斥力等于引力，設(shè)兩個(gè)分子間相距很遠(yuǎn)時(shí)Ｅp＝０，則（　　�。�
Ａ．當(dāng)r>r０時(shí)，Ｅp隨r的增大而減小
Ｂ．當(dāng)rＣ．當(dāng)rＤ．當(dāng)r＝r０時(shí)，Ｅp最小，且為負(fù)值
２．質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，溫度相同，不考慮分子間勢能，則（　　　）
Ａ．氧氣的內(nèi)能較大　　　�。拢畾錃獾膬�(nèi)能較大
Ｃ．兩者內(nèi)能相等　　　　�。模畾錃夥肿拥钠骄鶆幽茌^大
３．下列說法正確是（　　�。�
Ａ．物體溫度升高，則分子熱運(yùn)動的平均動能增大
Ｂ．物體溫度升高，則分子熱運(yùn)動的速率都增大
Ｃ．物體體積減小，分子間勢能一定增大
４．下列說法錯(cuò)誤的是：（　　�。�
Ａ．物體對外界做功，物體的內(nèi)能一定減少
Ｂ．物體吸收熱量且不對外做功，物體的溫度一定升高
Ｃ．物體溫度不變，內(nèi)能可能變大
５．一個(gè)裝有氣體的絕熱圓筒，如筒的一端有活塞可移動，當(dāng)氣體體積增大時(shí)，則（　　�。�
Ａ．氣體內(nèi)能增加，溫度升高
Ｂ．物體內(nèi)能增加，溫度降低
Ｃ．氣體內(nèi)能減少，溫度升高
Ｄ．氣體內(nèi)能減少，溫度降低
６．子彈射入置于光滑水平面上的木塊的過程中，下列說法正確的是（　　　）
Ａ．子彈、木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
Ｂ．子彈損失的機(jī)械能等于木塊內(nèi)能的增加
Ｃ．子彈損失的機(jī)械能等于木塊和子彈內(nèi)能的增加量
Ｄ．子彈、木塊組成的系統(tǒng)動量守恒
７．一木塊從斜面上勻速下滑，在下滑過程中，若不考慮木塊的熱膨脹，下列說法正確的是
Ａ．木塊的分子勢能增加
Ｂ．木塊的分子平均動能不變
Ｃ．木塊的分子勢能和分子平均動能均增大
Ｄ．木塊的機(jī)械能減少，內(nèi)能增大
８．質(zhì)量相等，溫度都是０℃的水和冰相比較，它們的內(nèi)能（　　�。�
Ａ．因?yàn)橘|(zhì)量和溫度相等，所以內(nèi)能相等
Ｂ．冰的密度比水小，水凝結(jié)成冰時(shí)體積增大，分子間勢能增大；溫度相等，分子熱運(yùn)動平均動能相等，所以冰的內(nèi)能較多
Ｃ．水凝結(jié)成冰的過程要放出熱量，內(nèi)能減少，所以水的內(nèi)能較多
９．有一絕熱容器，中間有一絕熱活塞，用銷釘固定，封閉了Ａ、Ｂ兩部分氣體，開始它們溫度相同，體積相同．Ａ的壓強(qiáng)是Ｂ壓強(qiáng)的２倍，如圖所示．現(xiàn)拔掉銷釘，活塞移動后，下列說法正確的是（　　　）
①．Ｂ氣體內(nèi)能增大　　　�、冢�Ａ氣體內(nèi)能不變
③．Ｂ氣體溫度升高　　　　④．Ａ氣體溫度不變
Ａ．①②　�。拢�①③　　Ｃ．②③　�。模�②④
Ⅱ能力與素質(zhì)
10．保溫材料做成的封閉房間里，為降低室內(nèi)溫度，同時(shí)打開電冰箱和電風(fēng)扇，兩電器工作較長時(shí)間后，房內(nèi)的氣溫將會怎樣變化？說明原因．
11．一質(zhì)量為m的子彈，以v0的速度射入放在光滑水平面上的質(zhì)量為Ｍ，長為Ｌ的木塊中，子彈從木塊中穿出時(shí)的速度為v1，v1＝v0/3．設(shè)子彈穿過木塊過程中所受阻力不變，則此過程中子彈和木塊組成的系統(tǒng)獲得多少內(nèi)能？
【拓展與研究】
12．利用風(fēng)力發(fā)電是一種經(jīng)濟(jì)而又清潔的能源利用方式．我國甘肅等地，四季的平均風(fēng)速為10m/s．已知空氣的密度為1.3kg/m3，該地新建的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)車有三個(gè)長度為12m的葉片，轉(zhuǎn)動時(shí)可形成半徑為12m的圓面．
⑴若這個(gè)風(fēng)車能將通過此圓面內(nèi)的10％的氣流的動能轉(zhuǎn)化為電能，那么該風(fēng)車帶動的發(fā)電機(jī)的功率為多大？（保留兩位有效數(shù)字）
⑵為了減少風(fēng)車轉(zhuǎn)動軸的磨損，根據(jù)最新設(shè)計(jì)，在轉(zhuǎn)動軸承部分鍍了一層納米陶瓷．一般陶瓷每立方厘米含有1010個(gè)晶粒，而這種納米陶瓷每立方厘米含有1019個(gè)晶粒，若把每個(gè)晶�？闯汕蛐�；并假設(shè)這些晶粒是一個(gè)挨一個(gè)緊密排列的，那么每個(gè)晶粒的直徑大約是多少納米？（保留兩位有效數(shù)字）
專題三　氣體
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn)：氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量為Ⅱ類要求，氣體分子運(yùn)動特點(diǎn)和氣體壓強(qiáng)的微觀意義為Ⅰ類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
１．氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量
⑴溫度：溫度宏觀上講是表示物體冷熱程度的物理量；微觀上講是標(biāo)志物體分子熱運(yùn)動平均動能大小的物理量．溫度的數(shù)值與使用的溫標(biāo)有關(guān)．
①攝氏溫度t：單位＂攝氏度＂（℃），在１個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的冰點(diǎn)為０℃，沸點(diǎn)為100℃．
②熱力學(xué)溫度Ｔ：單位＂開爾文＂（Ｋ），把-273.15℃作為熱力學(xué)溫度的零度．
③就每一度表示的冷熱差別來說，兩種溫度是相同的，所以兩者的關(guān)系是Ｔ＝（t＋273.15）Ｋ，△Ｔ＝△t．
④絕對零度是低溫的極限，只能接近但不能達(dá)到；表明分子的熱運(yùn)動永遠(yuǎn)存在．
⑵體積Ｖ：氣體體積是指大量氣體分子所能到達(dá)的整個(gè)空間的體積．封閉在容器內(nèi)的氣體，其體積等于容器的容積．處在容器內(nèi)的氣體在不考慮重力對氣體分子分布的影響時(shí)，氣體的密度處處相等．氣體的質(zhì)量與體積成正比．在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，１mol的任何氣體的體積均為22.4Ｌ，單位：米３（m３）．
⑶壓強(qiáng)：氣體的壓強(qiáng)，從分子動理論角度上看，氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子作無規(guī)則的熱運(yùn)動，對器壁發(fā)生頻繁持續(xù)的碰撞而引起的，大量分子對器壁單位面積上的壓力就是氣體的壓強(qiáng)．國際單位制：帕（Pa）．
說明：①單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)越多，分子的平均速率越大，氣體的壓強(qiáng)就越大．
②大氣壓強(qiáng)還可以理解為是由于大氣受地球引力而產(chǎn)生的．
⑷一定質(zhì)量的氣體，其所處的狀態(tài)通常用壓強(qiáng)、體積、溫度三個(gè)物理量來描述．這三個(gè)物理量叫做氣體的狀態(tài)參量．當(dāng)氣體的三個(gè)狀態(tài)參量確定時(shí)，則氣體處于確定狀態(tài)．三個(gè)狀態(tài)參量密切相關(guān)，并遵循一定的規(guī)律，所謂狀態(tài)變化，至少有兩個(gè)參量同時(shí)改變．
２．氣體分子運(yùn)動特點(diǎn)
⑴氣體很容易壓縮，可見氣體分子間的作用非常微弱．通常認(rèn)為，氣體分子除相互碰撞或與器壁碰撞外，不受力的作用；氣體分子能在空間自由移動，能夠充滿它可以到達(dá)的空間．
⑵氣體分子的熱運(yùn)動，表現(xiàn)為分子頻繁不斷地互相碰撞或跟器壁碰撞，每個(gè)氣體分子的熱運(yùn)動的速度大小和方向在頻繁不斷的碰撞中發(fā)生變化，造成氣體分子熱運(yùn)動的雜亂無章的特性．
⑶組成氣體的大量分子，作為整體表現(xiàn)出來的規(guī)律是：
①任意時(shí)刻大量的氣體分子在各個(gè)不同方向上運(yùn)動的機(jī)會是相等的．換一種說法：任意時(shí)刻大量氣體分子在各個(gè)方向上運(yùn)動的分子數(shù)量是相等的．這種方向上的機(jī)會均等性，隨氣體分子數(shù)量的增加而增大．
②大量氣體分子的熱運(yùn)動速率；按“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布，即氣體的大多數(shù)分子的速率，都在某個(gè)“中間”速率數(shù)值附近．離“中間”速率數(shù)值越大，分子數(shù)越少．
【例題精析】
例１ 對于一定量的氣體，下列論述中正確的是（　　　）
Ａ．當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大
Ｂ．當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)可以不變
Ｃ．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小
Ｄ．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大
解析：一定質(zhì)量的氣體，其壓強(qiáng)由單位體積內(nèi)氣體的分子個(gè)數(shù)和分子熱運(yùn)動的平均速率兩個(gè)因素決定．所以當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時(shí)，分子的平均速率增大．若氣體的體積增大，單位體積的氣體分子個(gè)數(shù)減小，其壓強(qiáng)可以不變，答案為Ｂ．
例２ 一定質(zhì)量的氣體處于平衡狀態(tài)Ⅰ，現(xiàn)設(shè)法使其溫度降低而壓強(qiáng)升高，達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ，則（1999年全國高考題）
Ａ．狀態(tài)Ⅰ時(shí)氣體的密度比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大
Ｂ．狀態(tài)Ⅰ時(shí)分子的平均動能比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大
Ｃ．狀態(tài)Ⅰ時(shí)分子間的平均距離比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大
Ｄ．狀態(tài)Ⅰ時(shí)每個(gè)分子動能都比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的分子平均動能大
解析：溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度降低，分子的平均動能必然減小，Ｂ項(xiàng)正確；分子的平均動能減小，并不表示每一個(gè)分子的動能都減小，分子動理論是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，都是對大量分子而言，對某個(gè)分子并不具備分子動理論的特征，所以Ｄ項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)由分子的平均速率和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)兩個(gè)因素決定，溫度降低使分子的平均速率減小，而其壓強(qiáng)升高，必是因?yàn)閱挝惑w積的分子數(shù)增多引起，即氣體的密度增大，分子間的平均距離減小，所以Ａ項(xiàng)錯(cuò)誤，Ｃ項(xiàng)正確．
【能力提升】
Ⅰ知識與技能
１．在自然界能夠達(dá)到的溫度是：（　　�。�
Ａ．106℃　　　　　Ｂ．-273.15℃　　　　�。茫�-1Ｋ
２．關(guān)于氣體的體積，下列說法中正確的是（　　�。�
Ａ．氣體的體積與氣體的質(zhì)量成正比
Ｂ．氣體的體積與氣體的密度成正比
Ｃ．氣體的體積就是所有氣體分子體積的總和
Ｄ．氣體的體積與氣體的質(zhì)量、密度和分子的體積無關(guān)，只決定于容器的容積．
３．在一容器中用活塞封閉有氣體，下列哪一種情況是可能的：
①使氣體溫度升高，同時(shí)壓強(qiáng)增大
②使氣體溫度升高，體積減小，而壓強(qiáng)增大
③使氣體溫度保持不變，但壓強(qiáng)和體積同時(shí)增大
④使氣體的溫度降低，氣體的壓強(qiáng)和密度同時(shí)減小
Ａ．①②　�。拢�②③　�。茫�②④　�。模�①④
４．密封容器中氣體的壓強(qiáng)（　　�。�
Ａ．是由于氣體受到重力產(chǎn)生的
Ｂ．是由于氣體分子的相互作用力產(chǎn)生的
Ｃ．是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的
Ｄ．當(dāng)容器自由下落時(shí)減小為零
５．一定質(zhì)量的氣體，若保持溫度不變而增大其壓強(qiáng)，則（　　�。�
Ａ．單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)一定增加
Ｂ．單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)可能減少
Ｃ．氣體分子熱運(yùn)動的平均動能增加
Ｄ．氣體分子的平均動能可能減少
Ⅱ能力與素質(zhì)
６．給汽車輪胎打氣，使胎內(nèi)空氣達(dá)到所需的壓強(qiáng)，冬天和夏天相比，胎內(nèi)的氣體的質(zhì)量是否相同？為什么？
效果驗(yàn)收
１．根據(jù)下列哪一組數(shù)據(jù)，可以算出水分子的體積（　�。�
Ａ．水的密度和水的摩爾體積
Ｂ．水的摩爾質(zhì)量和阿佛伽德羅常數(shù)
Ｃ．水的密度，阿佛伽德羅常數(shù)
Ｄ．水的密度，水的摩爾質(zhì)量，阿佛伽德羅常數(shù)
２．關(guān)于布朗運(yùn)動，說法不正確的是（　�。�
Ａ．布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動，但反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動
Ｂ．布朗運(yùn)動的劇烈程度與液體的溫度有關(guān)
Ｃ．布朗運(yùn)動的明顯程度與微粒的大小無關(guān)
Ｄ．布朗運(yùn)動的無規(guī)則性與液體的種類，微粒的物質(zhì)種類無關(guān)
３．溫度相同的氧氣、氫氣，關(guān)于它們的分子的動能說法正確的是（　　）
Ａ．每一個(gè)氧分子和每一個(gè)氫分子的動能相同
Ｂ．一克氧分子和一克氫分子的動能相同
Ｃ．一摩爾的氧分子和一摩爾的氫分子的動能相同
Ｄ．氧氣、氫氣的內(nèi)能相同
４．下列說法正確的是（　　�。�
Ａ．物體的溫度升高時(shí)，一定吸收了熱量
Ｂ．物體的內(nèi)能增加時(shí)，外界一定對物體做了功
Ｃ．０℃冰化成０℃的水，水的內(nèi)能增大
Ｄ．物體由靜止突然加速運(yùn)動時(shí)，內(nèi)能增大
５．甲和乙兩個(gè)分子相距較遠(yuǎn)，若將甲固定，然后使乙逐漸向甲移動，直到不能再靠近為止，則在這個(gè)過程中（　�。�
Ａ．分子力總是做正功
Ｂ．分子力總是做負(fù)功
Ｃ．先是分子力做負(fù)功，后是分子力做正功
Ｄ．先是分子力做正功，后是分子力做負(fù)功
６．有關(guān)物體的內(nèi)能，以下說法正確的是（　　�。�
Ａ．１g０℃水的內(nèi)能比１g０℃冰的內(nèi)能大
Ｂ．電流通過電阻時(shí)發(fā)熱，內(nèi)能增加，是熱傳遞的結(jié)果
Ｃ．氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減小
Ｄ．橡皮筋被拉伸時(shí)，分子間勢能減小
７．行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流，上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是：（　�。�
①．物體克服阻力做功
②．物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
③．物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
④．物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
Ａ．①②　　　�。拢�②③　　　�。茫�③④　　　�。模�①④
８．下列說法中正確的是：
①．液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動是做無規(guī)則運(yùn)動的液體分子撞擊微粒而引起的
②．物體的溫度越高，其分子的平均動能越大
③．物體里所有分子動能的總和叫做物體的內(nèi)能
④．只有熱傳遞才能改變物體的內(nèi)能
Ａ．①③　　　�。拢�①②　　　�。茫�②③　　　�。模�③④
９．如圖所示電冰箱的工作原理圖，壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外管道中不斷循環(huán)，那么，下列說法中正確的是（　�。�
①．在冰箱內(nèi)的管道中，致冷劑迅速膨脹并吸收熱量
②．在冰箱外的管道中，致冷劑迅速膨脹并放出熱量
③．在冰箱內(nèi)的管道中，致冷劑被劇烈壓縮并吸收熱量
④．在冰箱外的管道中，致冷劑被劇烈壓縮并放出熱量
Ａ．①③　　　　Ｂ．②③　　　�。茫�②④　　　　Ｄ．①④
二．填空題（每題５分）
10．在做《用油膜法做測分子大小》的實(shí)驗(yàn)中，用油酸酒精的濃度為每104ml溶液中有純油酸6ml，用注射器測得1ml上述溶液有75滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1cm，試求：
⑴油酸膜的面積　　　　cm2
⑵每滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積　　　　cm3
⑶按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑　　　　
11．用長度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動，估計(jì)放大后的小顆粒（碳）體積為１×103m3，碳的密度是2.25×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2×102kg/mol，阿佛伽德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,則該小碳粒含分子數(shù)約為　　　　個(gè)（保留１位有效數(shù)字）
三．計(jì)算題
12．（７分）黃金的密度是19.3×103kg/m3,摩爾質(zhì)量是19.7kg/mol，求⑴金分子的質(zhì)量；⑵金分子的體積；⑶金分子的直徑．
13．（10分）某同學(xué)想要估測每秒鐘太陽輻射到地球表面上的能量，他用一個(gè)橫截面積s=3.2dm2的保濕圓筒，內(nèi)裝有質(zhì)量為m=0.4kg的水，被太陽光垂直照射t=3min，水的溫度升高了Δt=2.2℃．已知水的比熱C=4.2×103J/kg?℃，地球半徑R=6400km，試求出太陽向地球表面輻射能量的功率．
第八章 熱學(xué)部分答案
專題一：１．Ａ�。玻�Ｂ�。常�Ａ�。矗�Ｂ　５．Ａ ６．5×10-10m�。罚�3.3×10-9m
專題二：１．Ｄ　２．Ｂ�。常�Ａ�。矗�Ａ�。担�Ｄ�。叮�Ｄ　７．Ｄ�。福�Ｃ�。梗�Ａ
10．⑴房內(nèi)溫度升高 ⑵電冰箱、電風(fēng)扇消耗的電能最后都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因而房內(nèi)溫度升高．11．E內(nèi)＝2(2M－m)mv02/9M
拓展與研究 ⑴2.9×104w�、�6nm
專題三：１．Ａ�。玻�Ｄ�。常�Ｄ　４．Ｃ�。担�Ａ ６．不相同．氣體壓強(qiáng)是由分子的平均速率和單位體積的分子數(shù)兩個(gè)因素決定，夏天比冬天溫度高，分子平均速率大，達(dá)到相同壓強(qiáng)，夏天輪胎內(nèi)氣體質(zhì)量少．
效果驗(yàn)收：１．Ｄ�。玻�Ｃ�。常�Ｃ�。矗�Ｃ�。担�Ｄ�。叮�Ａ ７．Ｄ�。福�Ｂ�。梗�Ｄ


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