2013届二轮复习：第1部分专题5第11讲 热 学

专题五

热、光、原

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热、光、原热 学

第十一讲

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重点知识归纳

一、固体、液体、气体微观量的估算 1.固体、液体微观量的估算 (1)分子数、分子质量的计算 m V 分子数 N=nNA= NA= NA M0 V0 M0 分子质量 m′= ,其中 M0 为摩尔质量，V0 为摩 NA 尔体积，NA 为阿伏加德罗常数.

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(2)分子体积(分子所占空间)的估算方法 V0 M0 每个分子的体积 V′= = ,其中 ρ 为固体 NA ρNA (或液体)的密度. (3)分子直径的估算方法 如果把固体分子、液体分子看成球体，则分子直 3 6V′ 3 6V 0 径 d= = ; π πNA

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如果把固体、液体分子看成立方体，则 d= V′= 3 V0 .利用油酸在水面上形成的单层分子膜，可得 NA V 油酸分子的直径 d= ,其中 V、S 分别为油酸的体 S 积和油膜的面积.

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2.气体分子微观量的估算 V (1)物质的量 n= ,V 为气体在标准状况下的体 22.4 积，其单位为 L. (2)分子间距的估算方法：倘若气体分子均匀分布， 每个分子占据一定的空间，假设为立方体，分子位 于每个立方体的中心，则每个小立方体的边长就是 分子间距；假设气体分子占有的体积为球体，分子 位于球体的球心， 则分子间距等于每个球体的直径.

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特别提醒：(1)分子直径的数量级为10-10 m,因此求出的数据只在数量级上有意义. (2)阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,是 联系微观世界和宏观世界的桥梁.

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二、分子力做功及物体的内能1.分子力的特点 分子间作用力(指引力和斥力的合力)随分子间距 离变化而变化的规律是： (1)r<r0时表现为斥力；

(2)r=r0时分子力为零；(3)r>r0时表现为引力； (4)r>10r0以后，分子力变得图11-1

十分微弱，可以忽略不计，如图11-1.栏目 导引

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2.分子力做功的特点及势能的变化 分子力做正功时分子势能减小;分子力做负功时 分子势能增大.(所有势能都有同样结论:重力做正

功重力势能减小、电场力做正功电势能减小.)

图11-2栏目 导引

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由上面的分子力曲线可以得出如果以分子间距 离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分 子间距离而变化的图象如图11-2.可见分子势 能与物体的体积有关，体积变化，分子势能也 变化.

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3.物体的内能及内能变化项目 分子 动能 内 能 内容 分子动能各不相等 温度是分子 平均动能的标志 r=r0时,Ep最小 分子 势能 分子力做正功,Ep减小 分

子力做负功,Ep增大 分子力做功时,Ek和Ep相 互转化,但二者之和不变栏目 导引

备注 分子总动能由分 子个数和温度决 定

总Ep与分子个数、 分子种类、物体 体积有关

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项目

内容做 功 实质:其他形式的能与 内能的相互转化 没有热传递时,W=ΔU

备注

内能的 改变

没有做功时,Q=ΔU 热 实质:内能在物体间的 传 转移 递 三种方式:传导、对流、 辐射

做功和热传递 在改变物体内 能上是等效的

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特别提醒：内能与机械能不同.前者由物体内 分子运动和分子间作用决定，与物体的温度和 体积有关，具体值难确定，但永不为零；后者 由物体的速度、物体间相互作用、物体质量决

定，可以为零；内能和机械能在一定条件下可以相互转化.

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三、气体性质的比较项目 内容 分子间距很大, 作用力很弱 气体分 子运动 的特点 分子间碰撞频繁, 分子运动混乱 向各个方向 运动的分子数相等 分子速率分布呈 “中间多,两头少”栏目 导引

备注

对理想气体, 温度T∝Ek, 内能U∝T

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项目

内容

备注

①T=t+273 K 温度 ②T与t间隔相等,起点不同 气体的 状态参 量 产生原因:大量分子频繁碰 用于解释 撞器壁 气体定律 压强 微观决定因素:分子平均动 能、分子密集程度

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项目

内容 温度不变 pV=C 或 p1V1=p2V2

备注

状态 方程 玻意 (气体 耳定律 质量 不变)

pV =C 或 T p1V1 p2V2 = T1 T2 T 为热力学温度

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项目

内容 p 体积不变 =C T 查 p1 p2 理 或T1=T2 定 律

备注

状态 方程 (气体 质量 不变)

pV =C 或 T p1V1 p2V2 = T1 T2 T 为热力学温度

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