高考物理知識點：分子動理論、熱、功、氣

2016-02-23 11:26:55中國教育在線

　　1.分子動理論

　　(1)物質(zhì)是由大量分子組成的分子直徑的數(shù)量級一般是10-10m。

　　(2)分子永不停息地做無規(guī)則熱運動。

　　①擴散現(xiàn)象：不同的物質(zhì)互相接觸時，可以彼此進入對方中去。溫度越高，擴散越快。②布朗運動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體(或氣體)中微小顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子對微小顆粒撞擊作用的不平衡造成的，是液體分子永不停息地無規(guī)則運動的宏觀反映。顆粒越小，布朗運動越明顯;溫度越高，布朗運動越明顯。

　　(3)分子間存在著相互作用力

　　分子間同時存在著引力和斥力，引力和斥力都隨分子間距離增大而減小，但斥力的變化比引力的變化快，實際表現(xiàn)出來的是引力和斥力的合力。

　　2.物體的內(nèi)能

　　(1)分子動能：做熱運動的分子具有動能，在熱現(xiàn)象的研究中，單個分子的動能是無研究意義的，重要的是分子熱運動的平均動能。溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。

　　(2)分子勢能：分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，叫做分子勢能。分子勢能隨著物體的體積變化而變化。分子間的作用表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨著分子間的距離增大而增大。分子間的作用表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨著分子間距離增大而減小。對實際氣體來說，體積增大，分子勢能增加;體積縮小，分子勢能減小。

　　(3)物體的內(nèi)能：物體里所有的分子的動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。任何物體都有內(nèi)能，物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)。

　　(4)物體的內(nèi)能和機械能有著本質(zhì)的區(qū)別。物體具有內(nèi)能的同時可以具有機械能，也可以不具有機械能。

　　3.改變內(nèi)能的兩種方式

　　(1)做功：其本質(zhì)是其他形式的能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化。(2)熱傳遞：其本質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。

　　(3)做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的，但有本質(zhì)的區(qū)別。

　　★4.能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

　　★5.熱力學第一定律

　　(1)內(nèi)容：物體內(nèi)能的增量(ΔU)等于外界對物體做的功(W)和物體吸收的熱量(Q)的總和。

　　(2)表達式：W+Q=ΔU

　　(3)符號法則：外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功，W取負值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負值;物體內(nèi)能增加，ΔU取正值，物體內(nèi)能減少，ΔU取負值。

　　6.熱力學第二定律

　　(1)熱傳導的方向性

　　熱傳遞的過程是有方向性的，熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，而不會自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。

　　(2)熱力學第二定律的兩種常見表述

　　①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。

　　②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。

　　(3)永動機不可能制成

　　①第一類永動機不可能制成：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器被稱為第一類永動機，這種永動機是不可能制造成的，它違背了能量守恒定律。

　　②第二類永動機不可能制成：沒有冷凝器，只有單一熱源，并從這個單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化的熱機叫做第二類永動機。第二類永動機不可能制成，它雖然不違背能量守恒定律，但違背了熱力學第二定律。

　　7.氣體的狀態(tài)參量

　　(1)溫度：宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上是分子平均動能的標志。兩種溫標的換算關(guān)系：T=(t+273)K。

　　絕對零度為-273.15℃，它是低溫的極限，只能接近不能達到。

　　(2)氣體的體積：氣體的體積不是氣體分子自身體積的總和，而是指大量氣體分子所能達到的整個空間的體積。封閉在容器內(nèi)的氣體，其體積等于容器的容積。

　　(3)氣體的壓強：氣體作用在器壁單位面積上的壓力。數(shù)值上等于單位時間內(nèi)器壁單位面積上受到氣體分子的總沖量。

　　①產(chǎn)生原因：大量氣體分子無規(guī)則運動碰撞器壁，形成對器壁各處均勻的持續(xù)的壓力。

　　②決定因素：一定氣體的壓強大小，微觀上決定于分子的運動速率和分子密度;宏觀上決定于氣體的溫度和體積。

　　(4)對于一定質(zhì)量的理想氣體，PV/T=恒量

　　8.氣體分子運動的特點

　　(1)氣體分子間有很大的空隙。氣體分子之間的距離大約是分子直徑的10倍。

　　(2)氣體分子之間的作用力十分微弱。在處理某些問題時，可以把氣體分子看作沒有相互作用的質(zhì)點。

　　(3)氣體分子運動的速率很大，常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達到數(shù)百米每秒。離這個數(shù)值越遠，分子數(shù)越少，表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計分布規(guī)律。