高三热学专题
高三物理热学知识点总结归纳
高三物理热学知识点总结归纳热学是物理学中的一个重要分支，研究物体的热力学性质和热传导等问题。
在高三物理学习中，热学是一个重要的知识点，掌握热学的基本概念和理论是学好物理的关键。
本文将对高三物理热学知识点进行总结归纳，帮助同学们更好地理解相关知识。
一、热传导热传导是物体内部或不同物体之间热量的传递过程。
热的传导方式有三种：导热、对流和辐射。
1. 导热：指的是物体内部分子间的热传递。
导热可以通过材料的导热性能来衡量，导热性能好的材料对热传递效果好，如金属等。
2. 对流：指的是流体内部或不同流体之间的热传递。
对流的热传递受流速、温度差、流体性质等因素的影响。
3. 辐射：指的是以电磁波的形式传递热量。
辐射的热传递与物体的表面特性有关，如表面的颜色、光亮度等。
二、热力学基本概念热力学是研究热和功的相互转化关系的学科。
下面介绍几个热力学中常用的基本概念。
1. 热平衡：指的是物体与周围环境之间没有温度差的状态。
在热平衡状态下，热量不会自发地从一个物体传递到另一个物体。
2. 温度：是表示物体热平衡状态下的热能大小的物理量。
常用的温度单位有摄氏度、华氏度和开尔文。
3. 热量：是物体间传递热能的物理量。
热量的传递通常是从高温物体向低温物体传递。
4. 内能：是物体分子热运动的总能量。
内能的变化可以通过热量和对外界做功来改变。
三、热容和比热容热容是物体吸收或放出一定量的热量时，温度改变的比例关系。
比热容是单位质量物体吸收或放出一定量的热量时，温度改变的比例关系。
四、热膨胀热膨胀是物体在受热时发生的尺寸变化。
常见的热膨胀有线膨胀、面膨胀和体膨胀。
热膨胀可以通过线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数来衡量。
五、热机热机是将热能转化为机械能的装置。
其中最为重要的是热机效率和卡诺循环。
1. 热机效率：热机效率是指热机输出功与吸收热量之比。
热机效率一般小于1，高效率的热机效率接近于1。
2. 卡诺循环：卡诺循环是一种理想的热机循环。
卡诺循环工作在高温热源和低温热源之间，具有最高热机效率。
高三化学热力学知识点
高三化学热力学知识点热力学是研究热和能量转化关系的科学。
而热力学的核心内容之一就是热力学系统中的能量变化。
对于高三化学学习者来说，掌握热力学的知识点是至关重要的。
本文将从热力学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及熵的概念等几个方面，详细介绍高三化学热力学的知识点。
一、热力学的基本概念1. 系统和环境：在热力学中，我们将研究的对象称为系统，而系统外部的一切都称为环境。
2. 热力学的热量和功：热量是能量以热传递的方式流入或流出系统，而功则是能量以非热传递的方式流入或流出系统。
3. 热力学第一定律：热力学第一定律表明能量守恒，即一个孤立系统的内能变化等于热量与功的代数和。
二、热力学第一定律1. 内能：内能是一个物体的微观粒子的热运动所具有的能量，它包括分子的平动能、转动能和振动能等。
2. 等容过程：在等容过程中，系统的体积保持不变，从而没有对外进行功，因此内能的变化只取决于热量的变化。
3. 等压过程：在等压过程中，系统的压强保持不变，系统对外做功的大小等于压强乘以体积变化。
三、热力学第二定律1. 热力学第二定律的表述：热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，而只有通过外界做功的方式才能实现。
2. 热力学第二定律的应用：热力学第二定律除了可以解释自然界中很多现象外，还可以解释永动机的不可能性。
四、熵的概念1. 熵的定义：熵是度量物质的无序程度的物理量，熵增原理规定了自然界中熵的增加趋势。
2. 熵与热力学过程：在一个孤立系统中，熵增是不可逆过程的本质特征，而等熵过程则是可逆过程的特征。
3. 熵的计算：根据熵的定义和统计热力学的理论，可以计算一些化学反应的熵变。
总结：通过对热力学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及熵的概念等知识点的学习，我们可以更好地理解热力学的基本原理和应用。
对于高三化学学习者来说，热力学作为一门重要的学科，掌握其知识点是提高学习成绩的关键。
通过不断的学习和实践，我们能够更好地理解和应用热力学，在考试中取得好成绩。
高三物理学科中的热学问题解析与解题思路
高三物理学科中的热学问题解析与解题思路热学是高中物理学科的重要内容之一，涉及到热传导、热容与比热容、热膨胀等多个方面的知识点。
在高三物理学科考试中，热学问题常常是学生们较为头疼的难题。
本文将对高三物理学科中的热学问题进行解析，并提供一些解题思路。
一、热传导问题的解析与解题思路热传导是热学中的一项重要内容，指的是热量通过物体内部的传递过程。
在解析热传导问题时，首先需要明确题目中给出的已知条件，包括物体的长度、面积、温差等。
然后根据热传导定律，可以得到物体传热的速率。
最后根据题目要求，可计算出所需的答案。
例如，某道题目描述了一根长度为L，横截面积为A，材料为导热系数为λ的细长物体，两端温度差为ΔT，要求计算热传导的速率。
解决这个问题的思路是首先根据热传导定律，写出热传导速率的表达式：Q/Δt = λAΔT/L。
然后根据已知条件，代入数值计算出结果。
二、热容与比热容问题的解析与解题思路热容与比热容是热学中另一个重要内容，用来描述物体储存热量的能力。
解析热容与比热容问题时，需要注意区分热容和比热容的概念。
热容是指物体储存单位温度变化所需热量的大小，而比热容是指单位质量物质储存单位温度变化所需热量的大小。
在解题时，常常需要根据题目给出的已知条件，使用热容或比热容的定义式进行计算。
例如，某道题目描述了一定质量的物体受热升温ΔT，要求求解所需的热量。
解决这个问题的思路是根据比热容的定义式：Q = mcΔT，其中m为物体的质量，c为物体的比热容。
根据题目给出的已知条件，代入数值进行计算得出结果。
三、热膨胀问题的解析与解题思路热膨胀也是热学中的重要内容，指的是物体由于温度变化而产生的体积、长度等方面的变化。
解析热膨胀问题时，需要明确题目给出的已知条件，包括物体的原始长度、温度变化量、膨胀系数等。
在解题时，可以利用热膨胀系数的定义式进行计算。
例如，某道题目描述了一根材料的长度随温度变化而增加ΔL，要求求解温度变化ΔT。
高三物理热力学第二定律
六、小结 ：
• 热力学第二定律有 常见的两种表述， 提示了有大量分子 参与的宏观过程(即 与热现象有关的宏 观过程)的方向性， 第二类永动机不可 能制成。
七、 [巩固练习]
• • • • • 1.下列哪些物理过程具有方向性 A. 热传导过程 B．机械能和内能的转化过程 C．气体的扩散过程 D．气体向真空中膨胀的过程。答案：
• 1．第二类永动机：人们把想象中能够从单 一热源吸收热量，全部用来做功而不引起 其他变化的热机叫做第二类永动机。 • 2．第二类永动机不可能制成 • 表示机械能和内能的转化过程具有方向 性．尽管机械能可以全部转化为内能，内 能却不能全部转化成机械能，同时不引起 其他变化。
• 3．第一类永动机和第二类永动机 • 它们都不可能制成，第一类永动机的设想 违反了能量守恒定律；第二类永动机的设 想虽不违反能量守恒定律，但违背了跟热 现象相联系的宏观自然过程具有方向性的 规律。
6.试述热力学第一定律和热力学第 二定律的区别与联系。
• 解答：热力学第一定律指出了在任何 热力学过程中，能量不会有任何增减 或损失，对自然过程也没有限制；而 热力学第二定律是解决了哪些过程可 以发生。两个定律从不同角度揭示了 热力学过程中遵从的规律，既相互独 立，又相互补充，共同构成了热力学 知识的理论基础
• [解析]根据热力学第二定律可知，凡与热现 象有关的宏观过程都具有方向性，电流的 能可全部变为内能(由电流热效应中的焦耳 定律可知)，而内能不可能全部变成电流的 能．机械能可全部变为内能，而内能不可 能全部变成机械能，在热传导中，热量只 能自发地从高温物体传递给低温物体，而 不能自发地从低温物体传递给高温物体， 所以选项B、C、D正确。
热机
内燃机
推动活塞对外做功 W
高考物理一轮复习 专题十四 热学 考点1 分子动理论 内能教案-人教版高三全册物理教案
考点1 分子动理论内能考向1考查分子力、分子势能1.[2019某某高考,13A(2),4分]由于水的表面X力,荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为(选填“引力”或“斥力”).分子势能E p和分子间距离r的关系图象如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中(选填“A”“B”或“C”)的位置.必备知识:分子力、分子势能的基本概念.关键能力:对图象的分析能力.解题指导:根据分子力和分子势能与分子间距离的关系图线明确A、B、C处是引力还是斥力,进而分析小水滴表面层中的分子势能.考向2考查油膜法估算分子大小的实验2.[2019全国Ⅲ,33(1),5分]用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以.为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是.必备知识:用油膜法估算分子大小的实验原理.关键能力:累积法的应用能力,实验原理的灵活使用能力.考法1 对分子动理论的理解1[2017某某高考,15(1),4分,多选]关于布朗运动,下列说法正确的是B.液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C.在液体中的悬浮微粒只要大于某一尺寸,都会发生布朗运动布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动,A项正确.液体温度越高,分子热运动越剧烈,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈,B项正确.悬浮微粒越大,惯性越大,液体分子运动对它碰撞时不足以使大微粒运动,所以大微粒不做布朗运动,C 项错误.布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动,D 项错误.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的,E 项正确.ABE1.[2015新课标全国Ⅱ,33(1),5分,多选]关于扩散现象,下列说法正确的是()A.温度越高,扩散进行得越快D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生考法2 应用阿伏加德罗常数求解微观量2[多选]若以μ表示水蒸气的摩尔质量,V 表示标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示标准状态下水蒸气的密度,N A 表示阿伏加德罗常数,m 0、V 0分别表示每个水蒸气分子的质量、体积,下列关系中正确的有A.N A =ρρρ0B.ρ=ρρA ρ0C.ρ<ρρA ρ0D.m 0=ρρA由于μ=ρV ,则N A =ρρ0=ρρρ0,得m 0=ρρA ,故A 、D 选项正确.由于水蒸气分子之间有空隙,所以N A V 0<V ,水蒸气的密度为ρ=ρρ<ρρA ρ0,故B 选项错误,C 选项正确.ACD2.[2019某某某某毕业生调研]如图是通过扫描隧道显微镜拍下的照片:48个铁原子在铜的表面排列成圆圈,构成了“量子围栏”.为了估算铁原子直径,查到以下数据:铁的密度ρ=7.8×103 kg/m 3,摩尔质量M =5.6×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1.若将铁原子简化为球体模型,铁原子直径的表达式D =,铁原子直径约为m(结果保留1位有效数字).考法3 实验:油膜法估测分子的大小3完成以下“用单分子油膜法估测分子大小”的实验.(1)某同学在该实验中的操作步骤如下:①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;③在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积.改正其中的错误:.(2)若油酸酒精溶液体积分数为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-3mL,其形成的油膜面积为40 cm 2,则估测出油酸分子的直径为m .(1)②由于一滴溶液的体积太小,直接测量时误差太大,应用微小量累积法可减小测量误差,故可在量筒内滴入N 滴该溶液,测出它的体积.③水面上不撒痱子粉或石膏粉时,滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜,油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败,故应先在水面上撒痱子粉或石膏粉.(2)油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积,则d=ρρ=4.8×10-3×10-6×0.10%40×10-4 m =1.2×10-9 m . (1)见解析(2)1.2×10-9考法4分析分子力与分子势能的关系4现有甲、乙两个分子,将甲分子固定在坐标原点O 处,乙分子位于x 轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0时为斥力,F<0时为引力.A 、B 、C 、D 为x 轴上四个特定的位置.现把乙分子从A 处由静止释放,下列A 、B 、C 、D 四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是速度方向始终不变,A 项错误;加速度与力成正比,与力的方向相同,故B 项正确;乙分子从A 处由静止释放,分子力先是引力后是斥力,分子力先做正功后做负功,则分子势能先减小后增大,在C 点,分子势能最小,从C 图中可知,在A 点静止释放乙分子时,分子势能为负,动能为0,则乙分子的总能量为负,在以后的运动过程中乙分子总能量不可能为正,而动能不可能小于0,则乙分子势能不可能大于0,故C 、D 项错误.B3.如图所示, 用F 表示两分子间的作用力,用E p 表示两分子系统所具有的分子势能,在两个分子之间的距离由10r 0变为r 0的过程中()图甲图乙A.F 不断增大,E p 不断减小B.F 先增大后减小,E p 不断减小C.F不断增大,E p先增大后减小D.F、E p都是先增大后减小考点1分子动理论内能1.引力C解析:在小水滴表面层中,分子之间的距离较大,水分子之间的作用力表现为引力.由于平衡位置对应的分子势能最小,在小水滴表面层中,分子之间的距离较大,所以能够总体上反映小水滴表面层中水分子势能E p的是图中C位置.2.使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积解析:由于分子直径非常小,极少量油酸所形成的单分子层油膜面积仍会很大,因此实验前需要将油酸稀释,使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜.可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液的体积.油酸分子直径等于油酸的体积与单分子层油膜的面积之比,即d=ρρ,故除测得的油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积外,还需要测量单分子层油膜的面积.1.ACD扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确,E错误;温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快,A正确;气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动,扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,D正确;在扩散现象中,分子本身结构没有发生变化,不属于化学变化,B错误2.√6ρπρρA33×10-10解析:由题意可知,一个铁原子的质量为m=ρρA ,一个铁原子的体积为V=ρρ,又V=43π(ρ2)3,整理得3,代入数据解得D=3×10-10 m.铁原子的直径为D=√6MρρNρ3.B由题图可知分子间距离由10r0减小到r0的过程中,分子力表现为引力,且引力先增大后减小,而分子势能一直减小,因此B选项正确,A、C、D选项错误.。
高三物理热力学第一定律试题答案及解析
高三物理热力学第一定律试题答案及解析1.（6分）重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小【答案】B【解析】对理想气体由可知体积和质量不变，温度升高时，压强增大，选项C错误。
理想气体的内能只有分子动能，而温度是平均动能的标志，故温度升高，分子平均动能增大，内能增大，选项A、D错误，体积不变，故，由热力学第一定律知，吸热内能增大，故选B。
【考点】本题考查了理想气体的等容变化、热力学第一定律、内能。
2.如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。
活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1。
现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2。
已知大气压强为p，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：①活塞上升的高度；②加热过程中气体的内能增加量。
【答案】【解析】①气体发生等压变化，有（3分）解得（2分）②加热过程中气体对外做功为（3分）由热力学第一定律知内能的增加量为（2分）【考点】本题考查热力学定律。
3.一定质量的理想气体在下列哪些过程中，一定从外界吸收了热量A．温度保持不变，体积逐渐膨胀B．体积保持不变，温度逐渐升高C．压强保持不变，体积逐渐收缩D．温度逐渐升高，压强逐渐减小E．温度逐渐升高，体积逐渐收缩【答案】 ABD【解析】体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，故一定吸收了热量，A项正确．体积不变，气体与外界不做功，温度升高，内能增大，则只能气体吸收热量，B项正确．体积减小，外界对气体做功，压强不变，体积减小，则温度减小，内能减小，故一定向外放出热量，C项错误．温度升高，压强减小，则内能变大，体积增大，气体对外界做功，故一定吸收热量，D项正确．温度升高，内能增大，体积减小，外界对气体做功，气体不一定从外界吸收热量，E项错误．4.（6分）下列有关物体内能改变的判断中，正确的是（）A．外界对物体做功，物体的内能一定增加B．外界对物体传递热量，物体的内能一定增加C．物体对外界做功，物体的内能可能增加D．物体向外界放热，物体的内能可能增加【答案】CD【解析】做功和热传递都能改变物体的内能，根据热力学第一定律知，当外界对物体做功，物体的内能不一定增加，同理当外界对物体传递热量，物体的内能也不一定增加，所以A、B错误；由可知，若物体对外界做功，物体的内能可能增加，同理物体向外界放热，物体的内能可能增加，故C、D正确。
2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练37 图像法(热学和原子物理中图线斜率的应用)
2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练专题37图像法（热学和原子物理中图线斜率的应用）特训目标特训内容目标1热学中图线斜率的应用（1T—4T）目标2遏止电压Uc-γ图图线斜率的应用（5T—8T）目标3最大初动能E k-γ图线斜率的应用（9T—12T）【特训典例】一、热学中图线斜率的应用1．如图所示，a、b、c为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态，下列说法正确的是（）A．a、b、c三个状态的压强相等B．从a到b气体内每一个分子的无规则热运动都变剧烈C．从b到c气体吸收的热量等于气体对外界做的功D．从a到b气体对外界做功的数值小于从b到c气体对外界做功的数值【答案】D【详解】A．反向延长ac线，不过坐标原点，说明气体不是等压变化，故abc三个状态的压强不相等，故A 错误；B．从a到b气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的无规则热运动都变剧烈，故B错误；C．从b到c的过程中，任意一点与坐标原点的连线斜率越来越小，压强越来越大，温度越来越高，体积越来越大，对外做功，内能增大，根据热力学第一定律可知b到c气体吸收的热量大于气体对外界做的功，故C错误；D．从a到c的过程中，任意一点与坐标原点的连线斜率越来越小，压强越来越大，从a到b平均压强小于从b到c的平均压强，根据W=p•△V可知，从b到c气体对外界做功大于从a到b气体对外界做功，故D 正确。
故选D。
2．一定质量的理想气体从状态M经过状态N变化到状态P，其V t-图象如图所示，下列说法正确的是（）A．M N→的过程中，气体对外做功B．M N→的过程中，气体放出热量C．N P→的过程中，气体压强变大D．N P→的过程中，气体内能变小【答案】ACD【详解】AB．M N→的过程中，气体体积变大，则气体对外做功；温度不变，内能不变。
则气体吸收热量，选项A正确、B错误；CD．根据pV CT=可得CV Tp=在N P→的过程中，图线上的点与横轴上273-℃点连线的斜率减小，则气体压强变大；气体的温度降低，内能减小，选项C D、正确。
高三物理一轮复习讲义热学
热学考点扫描近几年的高考中，本单元的命题多集中分子动理论、估算分子数目和大小、热力学两大定律的应用、气体状态参量的意义及与热力学第一定律的综合问题等知识点上，为了与新教材接轨,近几年高考还注重考查热现象的实验探究过程．本单元内容只限于理解，一般以选择题形式出现，建议从以下几个方面进行复习．(1)深刻理解基本概念与规律①弄清基本概念与规律易混问题．如，分子运动与布朗运动，分子力和分子势能随分子间距离变化的关系，物体分子热运动的平均动能与单个分子的动能，热量和内能，物体的内能的变化与做功、热传递的关系，机械能与内能等．②建立宏观量与微观量的对应关系．对于一个确定的物体来说，其分子的平均动能与物体的温度对应，分子势能与物体的体积对应；气体的压强与分子对器壁的冲力对应；物体的内能与物体的温度、体积、质量对应；物体内能的改变与做功或热传递的过程对应．③建立微观粒子模型．如分子的球体、立方体模型，弹簧小球模型等．(2)强化基本概念与规律的记忆通过复习，在理解的基础上记住本单元的基本概念与规律，并能灵活地运用于解题中．例如：分子动理论的三个要点、估测分子直径的油膜法、分子直径与分子质量的数量级、阿伏加德罗常数的意义、布朗运动的决定因素、分子力随分子间距离变化的规律、分于平均动能与温度的关系、分子势能随分子间距离的变化关系、改变物体内能的两种方式的异同、能量守恒与热力学两大定律的关系等(3)关于“气体”部分近年高考对“气体”内容的要求较低，复习时只需将重点放在：理解气体的三个状态参量的概念及意义，了解气体压强的产生机理和影响因素,定性地了解压强与温度、体积的变化关系这几个方面．知识网络第1课时 分子动理论基础过关一、物质是由大量分子组成的1．分子定义：分子是具有保持物质化学性质的最小粒子．分子运动论中的“分子”应理解为组成物质的微粒．2．分子大小： （1）一般分子直径的数量级：1010m -. （2）估算方法：分子直径的估算用单分子油膜法,即Vd S =,其中V 是油滴的体积，S 是水面上形成的单分子油膜的面积．3．两个常数： （1）阿伏加德罗常数2316.0210A N mol -=⨯,它是1 mol 物质所含的分子数；（2）1 mol 任何气体在标准状况下的体积都是22.4L .二、分子永不停息地做无规则运动布朗运动是分子永不停息地做无规则运动的间接证明．扩散现象是分子做永不停息的无规则运动的直接证据．1．布朗运动：布朗运动是指悬浮在液体（或气体）里的固体微粒的无规则运动，不是分子本身的运动。
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热学复习专题 考点组合一：分子动理论 1.物体是由大量分子组成的 这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子，也可以是分子。在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。 （1）这里建立了一个理想化模型：把分子看作是小球，所以求出的数据只在数量级上是有意
义的。一般认为分子直径大小的数量级为10-10m。 （2）固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。分子体积＝物体体积÷分子个数。 （3）气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，不能看作一个挨一个紧密排列，所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。
（4）阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol-1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。(纳米技术1nm＝10－9 m) （一）分子的大小 1.一般情况来说,除有机物质的大分子外,分子直径的数量级均为10－10m. 2.单分子油膜法 (1)测油滴的体积V;(2)测油膜的面积S;(3)油分子的直径d＝V/S （二）阿伏加德罗常数
1.一个分子质量m0与该物质的摩尔质量MA和阿伏加德罗常数的关系:（适用于固、液、气三态） 2.一个分子的体积V0与该物质的摩尔体积VA和阿伏加德罗常数的关系: （只适用于固体、液体分子的体积。气体则表示一个气体分子所占空间的大小） 3.设微观量为：分子体积V0、分子直径d、分子质量m；
宏观量为：物质体积V、摩尔体积VA、物质质量M、摩尔质量MA、物质密度ρ。
(1)分子直径： (2)球体模型：（固体、液一般用此模型） AA
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3
4
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VMVNN 2 o F
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(3)立方体模型：（气体一般用此模型，d应理解为相邻分子间的平均距离） (4)分子的数量：
为ρ=1.0×103kg/m3[例１］根据水的密度
和水的摩尔质量M=1.8×10-2kg,，利用阿伏加德罗常数，估算水分子的质量和水分子的直径。 解析：每个水分子m=M/NA=1.8×10-2÷6.02×1023=3.0×10-26kg；水的摩尔体积V＝M/ρ，把水分子看作一个挨一个紧密排列的小球，则每个分子的体积为v＝V/NA,而根据球体积的计算公式，用d表示水分子直径，v＝4πr3/3＝πd3/6，得d＝4×10-10 m [例2] 利用阿伏加德罗常数，估算在标准状态下相邻气体分子间的平均距离D。 解析：在标准状态下， 1mol任何气体的体积都是V＝22.4L，除以阿伏加德罗常数就得每个气体分子平均占有的空间，该空间的大小是相邻气体分子间平均距离D的立方。
[例3] 把体积为V1(mL)的油酸倒入适量的酒精中，稀释成体积为V2(mL)的油酸酒精溶液,测
出1mL酒精油酸溶液共有N滴.取一滴溶入水中,最终在水中形成S(cm2)的单分子油膜.试计算油酸分子直径. 12
VdSNV
2. 分子永不停息地做无规则运动 （1）扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。 （2）布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。关于布朗运动，要注意以下几点：①形成条件是：只要微粒足够小。②温度越高，布朗运动越激烈。③观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。④实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。
3．分子间的相互作用力 (1)．分子力有如下几个特点： ①分子间同时存在引力和斥力； ②引力和斥力都随着距离的增大而减小； ③斥力比引力变化得快。 (2)．分子间作用力（指引力和斥力的合力）随 3
分子间距离而变的规律是：①rr0时表现为引力；④r>10r0以后，分子力变得十分微弱，可以忽略不计。 考点组合二：物体的内能及其变化 1.物体的内能 （1）物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。 （2）做热运动的分子具有的动能叫分子动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。温度越高，分子做热运动的平均动能越大。 （3）由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。分子力做正功时分子势能减小；分子力作负功时分子势能增大。决定物体内能大小的因素是: 摩尔数、温度和体积. 而对于一定质量的物体，其内能只与温度和体积有关，因此，内能是一个状态量. 2.改变内能的两种方式改变内能的方式有两种: 做功和热传递. （1） 做功过程中，内能改变量的多少用功的大小来量度; 热传递过程中，内能转移的多少用热量来量度. （2） 做功和热传递都是过程量，内能则是状态量. 理想气体的内能：理想气体就是分子间没有相互作用力的气体，这是一种理想模型； 理想气体分子内无分子势能；理想气体的内能就是所有分子的动能之和，理想气体的内能只跟温度和摩尔数有关。 考点组合三：热力学定律和能量守恒定律一、气体的状态参量 一．相关物理量 1、温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志。 说明：①热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号T，单位K（开尔文）；摄氏温度是导出单位，符号t，单位℃（摄氏度）。 ②两种温度间的关系可以表示为：T＝t+273和ΔT＝Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。 ③Ｔ＝２７３K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。 2、体积：气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。 3、压强：气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。 说明：①气体压强在数值上等于单位时间内单位面积器壁上所有分子因碰撞而产生的压力，其大小与分子密度和分子运动激烈程度有关。 ②一般情况下不考虑气体本身的重量，所以同一容器内气体的压强处处相等。但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。 ③压强的国际单位是帕，符号Pa，常用的单位还有标准大气压（atm）和毫米汞柱(mmHg)。它们间的关系是：1 atm＝1.013×105Pa=760 mmHg； 1 mmHg＝133.3Pa。 二．气体分子运动特点 4
1、气体分子运动的特点是： ①气体分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱。通常认为，气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。在空间分子能自由移动，充满它们能够达到的空间，所以气体没有固定的体积。 ②每个气体分子的运动是杂乱无章的，但对大量分子的整体来说，分子的运动是有规律的。研究的方法是统计方法。气体分子的速率分布规律遵从统计规律。在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确定的，可以求出这个温度下该种气体分子的平均速率。 ③当气体温度升高时，分子平均速率增大，并不是每个分子的速率都增加了。 2、用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）。气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的。压强的大小跟两个因素有关： ①气体分子的平均动能 ②分子的密集程度。 三、气体的体积、压强、温度间的关系 1、一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小时，压强增大，体积增大时，压强减小。 说明：从微观来解释是温度不变，分子运动激烈程度不变，体积减少时，分子密度增大，气体压强增大；体积增大，分子密度减少，压强减少。 2、一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，体积增大。 说明： 从微观来解释是压强不变，温度升高，分子运动激烈，只有减少分子密度才能保持气体的压强不变，所以体积增大。 3、一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大。 说明：从微观来解释是体积不变，分子密度不变，温度升高，分子运动激烈程度加强，压强增大。 综合:克拉珀龙方程: PV=nRT 四、理想气体： 1、理想气体分子间相互作用力近似为零，分子势能忽略不计； 2、一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大。 3、在温度不太低、压强不太大（常温常压）的条件下，实际气体可以近似为理想气体。 五、气体压强与大气压强的区别 封闭容器中的气体密度一般很小，由自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子频繁碰撞容器器壁产生的，大小由气体密度和温度决定，与地球的引力无关，气体对容器器壁上下左右的压强都是大小相等。 大气压是由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强，如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压，地面大气压的值与地球表面积的乘积近似等于地球大气层所受的重力值。 六、热力学第一定律在气体中的应用