1、22222伀2儀2匀2唀2圀2夀2嬀2崀2开2愀2挀2攀2昀2椀2欀2洀2漀2焀2猀2甀2眀2礀2笀2紀2缀2脀2茀2蔀2蜀2褀2谀2贀2輀2鄀2錀2销2需2餀2鬀2鴀2鼀2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222伀2儀2匀2唀2圀2夀2嬀2崀2开2愀2挀2攀2最2椀2欀2洀2漀2爀2猀2甀2眀2礀2笀2紀2缀2脀2茀2蔀2蜀2褀2謀2贀2輀2鄀2錀2销2需2餀2鬀2鴀2鼀222222222222222222222222222222222222222222222
2、222222222222222222222222222222222222222222伀2倀22匀2唀2圀2夀2嬀2崀2开2愀2挀2昀2最2椀2欀2洀2漀2焀2猀2甀2眀2礀2笀2紀2缀2脀2茀2蔀2蜀2褀2謀2贀2輀2鄀2錀2销2需2餀2鬀2鴀2鼀222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222等温变化曲线是双曲线，可采用画图象来直观反映。此时在图象里反映的是过坐标原点的正比直线，且斜率大者温度高7) 应用玻意耳定律解题要跟踪一定质量的气体，先找出对应的始末状态的P、V参量，再列方程求解，方程式两边的单位只要能
3、统一即可8) 正确理解的物理含义，注意p0为0时气体的压强，pt为t时气体的压强9) 在pt图像上的等容线特点：等容线是一簇不过坐标原点的倾斜直线，在这簇倾斜直线里斜率越小，体积越大；斜率越大，体积越小。10) 查理定律的微观解释：在单位体积内所含的分子数不变的情况下，温度升高，单位时间内分子撞击器壁的次数增多，而且每次撞击器壁的冲力也增大，所以气体的压强增大；反之，温度降低，则压强减小11) 热力学温度和摄氏温度的每一度温差的大小是相同的，即T=t；只是它们的零度起点不同绝对零度是宇宙间低温的极限，只能无限接近，永远无法达到12) 引入热力学温标后的查理定律表达式：p1/p2=T1/T2 或
4、 p/T=恒量 或 p=KT（K为恒量）13) 判断两团气体被液柱（或活塞）隔开，当温度变化时液柱（或活塞）移动问题的基本方法：设等容法。即。14) 、理想气体的微观模型：每个分子都可以看作是弹性小球；气体分子本身的大小可以不计；除碰撞的瞬间外，气体分子之间没有相互作用15) 推导气态方程基本方法：假设中间过渡状态，设气体先等压变化后等容变化；也可采用先等容变化后等压变化来进行推导。16) 气体实验定律的图线意义，如图所示要注意：1 各定律在p-V、p-T和V-T图像中的对应围线形状2 图线中某点所代表的物理意义；图线中某线段所代表的物理意义3 （3）对于一定质量的气体；p-V图线的pV积的大
5、小反映气体的温度高低；p-T图线的斜率大小反映气体的体积：VT图线的斜率大小反映气体的压强17) 应用气态方程解题的方法步骤选取研究对象，即确定研究的是哪一部分气体(或哪几部分气体)，并将这部分气体从周围环境中“隔离”出来对研究对象进行状态分析和状态变化过程分析，即分析初、末状态的压强、体积和温度中，哪些已知，哪些未知；有时还有中间态（为避免混淆可画简图或列图表进行对比分析）还要分析状态变化的特点(质量有无变化、有无不变的参量等)据状态变化特点列方程若问题只与气体的一个状态相关，应选用列方程，若涉及两个状态，且气体质量不变，应选用 列方程，如果有两个以上的研究对象，有时还要利用它们之间的压强关
6、系、体积关系或温度关系列出辅助方程解方程，统一单位，进行运算，求出结果有时还需对结果进行必要的讨论，在应用定质量气态方程解题时，公式两边的P和V的单位必须统一在应用克拉珀龙方程 解题时，R的单位要与P、V的单位相适应；在国际单位制中，压强的单位为“Pa”，体积的单位为“m3”，温度的单位为“K”，摩尔气体常量R 8.3J/molK无论用气态方程的哪种形式解题，T的单位都必须采用热力学温度18) 被封闭的气体的压强问题在应用气体定律和气态方程解题时，往往要选择被封闭的气体为研究对象，正确求解气体的压强是解题的关键被封闭的气体压强的计算一般有以下几种方法1 利用连通器原理在同种液体中同一水平面上的
7、各点压强都相等当管内液面低于管外液面时（如图所示），设大气压强为p0，管内液体与管外液体便构成了一个连通器，在同一水平面上分别取两点A,B，故pA=pB，由于pA=po+液gh，而且p气=pB，故有p气=PO-液gh当管内液面高于管外液面时（如图所示），分析方法与上述相同，容易得到：p气=PO-液gh 2 利用静力平衡原理如果气体被液体或其它物体所封闭且处于平衡状态可以利用力的平衡原理求解注意：在进行压强的加减运算时，一定要注意压强单位的统一；静力平衡法只适用于热学系统处于静止或匀速运动状态封闭气体压强的计算3 应用牛顿运动定律求解若封闭气体的系统作匀变速运动时，可以对研究对象进行受力分析、并
8、应用牛顿第二定律列出动力学方程来求出被封闭的气体的压强19) 利用图象讨论气体状态变化问题利用图象讨论气体状态的变化首先必须熟悉气体三个等值变化的基本图象及与三个等值变化直接相关的物理量的变化情况1 等温变化的图象一定质量的气体等温变化的图线在PV图上是以P轴、V轴为渐近线的双曲线，质量一定，温度越高，该双曲线越偏离PV轴若温度一定，等温线偏离P、V轴愈远，则对应气体质量愈大如图所示，若质量一定，则TITII；若温度一定，则mImII等容图象2 等容变化的图象一定质量的气体等容变化的图线在P-T图上是一条（延长线）过原点的直线。质量一定，容积越大，直线的斜率越小（取一确定的温度，容积越大，压强
9、越小，直线的斜率越小）若容积一定，质量越大，直线的斜率越大如图所示，若质量一定，则VIV，若容积一定，则mImII3 等压变化的图象一定质量的气体等压变化的图线在V-T图上是一条（延长线）过原点的直线质量一定，压强越大，直线的斜率越小；若压强一定，质量越大，直线的斜率越大若质量一定，则PIP；若压强一定，则mIm4 、应用图线判定气体某热循环过程能否实现的问题6、饱和汽和饱和汽压1) 饱和汽与饱和汽压：在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，液体也不再减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡。我们把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，把没有达到
10、饱和状态的汽叫做未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。饱和汽压影响因素：与温度有关，温度升高，饱和气压增大 饱和汽压与饱和汽的体积无关2) 空气的湿度1 空气的绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。2 空气的相对湿度：相对湿度更能够描述空气的潮湿程度，影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受。3 （干湿泡湿度计：两温度计的示数差别越大，空气的相对湿度越小。（五）物态和物态变化1. 固体1) 晶体和非晶体1 晶体内部的微粒排列有规则，具有空间上的周期性，因此不同方向上相等距离内微粒数不同，使得物理性质不同（各向异性），由于
11、多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（单晶体）集合而成，因此不显示各向异性，形状也不规则。2 单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体。例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体叫做多晶体其中的小晶体叫做晶粒。u 多晶体没有规则的几何形状u 多晶体不显示各向异性（每一晶粒内部都是各向异性的），有确定的熔点（固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志）3 一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的材料都能成为
12、非晶体晶体。4 达到熔点后由固态向液态转化，分子间距离要加大。此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵结构，所以吸热只是为了克服分子间的引力做功，只增加了分子的势能。分子平均动能不变，温度不变。5 常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等6 几种常见晶体的规则外形：食盐的晶体呈立方体形；明矾的晶体呈八面体形；石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥；雪花是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案2. 液体1) 液体的微观结构1 液体有一定的体积，不易被压缩，这一特点跟固体样；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流动性。2 液体的分子间距离大约为r0，相互作用较强
13、，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似。但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特点明显区别于固体。3 液体与非晶体的微观结构很类似。非晶体随着温度的升高而逐渐软化，流动性也逐渐增加。因此，有时把非晶体看作是过冷液体，而固体往往只专指晶体。液体的表面张力2) 液晶：介于固体和液体之间的特殊物态物理性质具有晶体的光学各向异性在某个方向上看其分子排列比较整齐具有液体的流动性从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的3) 液体的表面张力现象和毛细现象1 表面张力表面层
14、（与气体接触的液体薄层）分子比较稀疏，rr0，分子力表现为引力，在这个力作用下，液体表面有收缩到最小的趋势，这个力就是表面张力。表面张力方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。2 浸润和不浸润现象：放在洁净的玻璃板上的一滴水，会附着在玻璃板上形成薄层把一块洁净的玻璃片浸入水里再取出来，玻璃表面会沾上一层水这种现象叫做浸润。对玻璃来说，水是浸润液体。放在洁净的玻璃板上的一滴水银，能够在玻璃板上滚来滚去，而不附着在上面把一块洁净的玻璃片浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银这种现象叫做不浸润。对玻璃来说，水银是不浸润液体同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的。水能浸润玻璃，但不能
15、浸润石蜡水银不能浸润玻璃，但能浸润铅。附着层的液体分子比液体内部分子力表现附着层趋势毛细现象浸润密排斥力扩张上升不浸润稀疏吸引力收缩下降（）毛细现象：对于一定液体和一定材质的管壁，管的内径越细，毛细现象越明显。管的内径越细，液体越高 土壤锄松，破坏毛细管，保存地下水分；压紧土壤，毛细管变细，将水引上来(五)热力学定律1、改变物体内能的两种方式：做功和热传递。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不一样；做功是其他形式的能和内能之间的转化，热传递是物体间内能的转移。做4.2J的功与传递1cal（卡路里）的热量，在改变物体内能上是等效的。热功当量J4.2J/cal。等效不等质：做功是
16、内能与其他形式的能发生转化；热传递是不同物体（或同一物体的不同部分）之间内能的转移，它们改变内能的效果是相同的。概念区别：温度、内能是状态量，热量和功则是过程量，热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移2、热力学第一定律(1)内容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物体的内能的增加量U (2)数学表达式为：UW+Q (3)符号法则：做功W热量Q内能的改变U取正值“+”外界对系统做功系统从外界吸收热量系统的内能增加取负值“”系统对外界做功系统向外界放出热量系统的内能减少(4)绝热过程Q0，关键词“
17、绝热材料”或“变化迅速”(5)对理想气体：U取决于温度变化，温度升高U0，温度降低U0 W取决于体积变化，v增大时，气体对外做功，W0；特例：如果是气体向真空扩散，W03、能量守恒定律：（1）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的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。 （2）第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器。（违背能量守恒定律）注意：热量和内能的区别：热量是热传递过程中物体内能的改变量。内能则是物体内所有分子的动能与分子势能的总和。热量与物体的内能多少、温度高低无关。4、热力学第二定律（1）
18、热传导的方向性：热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。（2）说明：“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。热量可以自发地从高温物体传向低温物体，热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。热量可以从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。（3）热力学第二定律的两种表述克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。（4） 热机热机是把内能转化为机械能的装置。其原理是热机从高温热
19、源吸收热量Q1，推动活塞做功W，然后向低温热源（冷凝器）释放热量Q2。（工作条件：需要两个热源） 由能量守恒定律可得： Q1=W+Q2 我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率，用表示，即= W / Q1 热机效率不可能达到100%（5） 第二类永动机设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。第二类永动机不可能制成，不违反热力学第一定律或能量守恒定律，违反热力学第二定律。原因：尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；机械能和内能的转化过程具有方向性。（6）推广：与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。例如；扩散、气体向
20、真空的膨胀、能量耗散。（7）熵和熵增加原理热力学第二定律微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行。熵：衡量系统无序程度的物理量，系统越混乱，无序程度越高，熵值越大。熵增加原理：在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行。热力学第二定律也叫做熵增加原理。（8）能量退降：在熵增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领，从可利用状态变成不可利用状态，能量的品质退化了。（另一种解释：在能量转化过程中，总伴随着内能的产生，分子无序程度增加，同时内能耗散到周围环境中，无法重新收集起来加以利用）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不确定物理性质各向异性各向同性5、热力学第三定律宇宙中存在着温度的下限：273.15，以这个下限为起点的温度叫做热力学温度，用T，单位是开尔文，符号是K，热力学温度T同摄氏温度t的换算关系是：T = t + 273.15K对大量事实的分析表明：热力学零度不可达到。这个结论称做热力学第三定律。尽管热力学零度不可能达到，但是只要温度不是绝对零度就总有可能降低。因此，热力学第三定律不阻止人们想办法尽可能地接近绝对零度。6、能源、环境能源和环境是两个全球所关注的问题，能源是现代社会生活的重要物质基础，而常规能源的有限储藏量与人类的需求存在矛盾，同时大量消耗常规能源带来了环境问题，正确地协调和解决
