热学总结

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物理学1003

第一章

热力学：热力学是热物理学的宏观理论。它从对热现象的大量的直接观察和实验测量中所总结出来的普适的基本定律出发，应用数学方法，通过逻辑推理及演绎，得出有关物质各种宏观性质之间的关系，宏观物理过程进行的方向和限度等结论。

统计物理学：统计物理学是物理学的微观描述方法，它从物质由大数分子，原子组成的前提出发，运用统计的方法，吧宏观性质看作由微观粒子热运动的统计平均值所决定，由此找出微观量与宏观量之间的关系。

热力学第零定律：在不受外界影响的情况下，只要A和B同时与C处于热平衡，即使A和B没有热接触，它们仍然处于热平衡状态，这种规律被称为热平衡定律，也称为热力学第零定律。理想气体物态方程：pV数）

理想气体微观模型：满足条件一、分子本身的线度比起分子之间的距离小的多而可忽略不计；二、处碰撞的一瞬间外，分子间的互作用力可忽略不计，分子在两次碰撞之间做自由的匀速直线运动；三、处于平衡态的理想气体，分子之间及分子与器壁间的碰撞是完全弹性碰撞。第二章

vrRT，pvNAkT/VnkT（K为波尔兹曼常一、麦克斯韦速率分布f(v)dv三种速率：（一）平均速率:

vdNNdvdv4(m2kT)3/2exp(mv22kT)vdv2

0vf(v)dv04(m2kT3/2)vexp(3mv22kT)dv8kTm8RTM（二）方均根速率：

v204(m4kT3/2)exp(mv22kT)vdv43kTm,vrms3kTm3RTM

（三）最概然速率函数一导等于零：vp三种速率之比:vp2kTm2RTM

:v:vrms1:1.128:1.224自由度与自由度数：描述一个物体在空间的位置所需要的独立坐标称为该物体的自由度。而决定一个物体在空间的位置所需要的独立坐标数称为自由度数。

能量均分定理：处于温度为T的平衡态的气体中，分子热运动能平均分配到每一个分子的每一个自由度上，每一个分子的每一个自由度的平均动能都是第三章

粘性力：流体做层流时，通过任一平行于流速的截面两侧的相邻的两层流体上作用有一对阻止它们相对“滑动”的切向作用力与反作用力，使流动较快的一层流体减速，使流动较慢的一层流体加速，我们称这种力为粘性力，也称为内摩擦力。

气体粘性微观原理：常压下气体的粘性就是由流速不同的流体层之间

kT2。的定向动量的迁移产生的。

平衡态的化学纯理想气体中分子平均碰撞频率为:

Z2nv4pmkT

第四章

准静态过程:系统内部各部分之间及系统与外界之间都始终同时满足力学、热学、化学平衡条件的过程才是准静态过程。

可逆过程与不可逆过程：系统从初态出发经历某一过程变到末态。若可以找到一个能使系统和外界都复原的过程（这时系统回到初态，对外界也不产生任何影响），则原过程是可逆的。若总是找不到一个能使系统与外界同时复原的过程，则原过程是不可逆的。能量守恒与转换定律的内容

自然界一切物体都具有能量，能有各种不同形式，它从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递中能量的数量不变。

热力学第一定律：第一类永动机（不消耗任何形式的能量而能对外做功的机械）是不能制作出来的。

内能：内能是系统内部所有微观粒子（例如分子、原子等）的微观的无序运动能以及总的相互作用势能两者之和。内能是状态函数，处于平衡态系统的内能是确定的。内能与系统状态间有一一对应的关系。

内能定理：U2U1W绝热

热力学第一定律表达式：U2U1QW,,,,dUdQpdV

在等压过程中吸收的热量等于焓的增量。焓的定义：H理

想

UpV定

体

热容

及内能：

气体

U2U1T2T1vCV,mdT,,,,dUvCV,mdTCP,mCV,mR

理想气体的等体、等压、等温过程

等体：QT1等压：Q等温：QvT2vCV,mdT

)，U2Uv1vT2T1T2T1CP,mdT(等压，理想气体V2V1CV,mdT

WvRTln

Cp,mCv,m理想气体绝热过程：(CV,mR)pdVCV,mVdppdVvCV,mdT比热容比

1，

则：pV11p2V2p3V3常量由pVvRT得

TV1常量，

pT常量

p2V2p1V1W绝热U2U1vCv,m(T2T1)vR1pT(T2T1)1

多方过程：pV热容：Cn,mn1nnC,,,,TVRn1n1常量

CV,mCV,mn1n

热机效率：热卡诺热机：Q吸1Q放Q吸

V2V1,,Q放vRT2lnV4V3...卡热1-T2T1vRT1ln卡冷Q2WT2T1T2

第五章

热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。

热力学第二定律的克劳修斯表述：不可能吧热量从低温物体传到高温物体而不引起其他影响。也可表述为“热量不能自发地从低温物体传到高温物体。”

四种不可逆因素是：耗散不可逆因素、力学不可逆因素（例如对于一般的系统，若系统内部各部分之间的压强不是无穷小）、热学不可逆因素（系统内部各部分之间的压强不是无穷小）、化学不可逆因素（对于任一化学组成，在系统内部各部分之间的差异不是无穷小）。

卡诺定理叙述为：

（1）

在相同的高温热源和相同的低温热源间工作的一切可逆热机其效率都相等，而与工作物质无关。

（2）

在相同高温热源与相同的低温热源间间工作的一切热机中，不可逆热机的效率都不可能大于可逆热机的效率。

克劳修斯等式：i1nQiT(dQT)可逆0

TdSdUpdV，某一状态的熵可以表示为：SvCv,mlnTT0vRlnVV0dQTS0(可逆)

对于理想气体：SS0vCp,mlnTT0vRlnpp二、熵增加原理：热力学系统从一平衡态绝热地到达另一个平衡态的过程中，它的熵永不减少。若过程是可逆的，则熵不变；若过程是不可逆的，则熵增加。

对于一个绝热的不可逆过程，其按相反次序重复的过程不可能发生，因为这种情况下的熵将变小。克劳修斯不等式：dQT0(不可逆过程)

热力学第二定律的数学表达式：

fi(dQT)不if(dQrT)0,(i到f为不可逆过程，f到i为可逆过程)

fi(dQT)不

扩展阅读：热学总结

一、分子动理论、热和功

1.温度高的物体的内能一定多吗？

有人认为温度高的物体的内能一定多，这是错误的。

温度是分子平均（平动）动能的标志；温度高，只能说明分子的平均动能大。内能是物体所有分子的分子动能与分子势能的总和，宏观上与物体的质量、温度和体积有关。可见不能只由温度一个因素来决定内能的多少。

显然，质量相同的物体，温度高的物体其内能也不一定多，因为内能还与分子势能有关。在内能与热量的关系上，也容易发生误解。应注意到内能的变化，可以用功去度量，也可以用热量去度量。热量的交换，伴随热传递的过程而发生。在热交换过程中，热量总是由温度较高的物体传向温度较低的物体，但热量决不是由内能较多的物体传递给内能转少的物体，例如一杯热水可以将热量传递给一桶冷水，但一杯热水的内能可能小于一桶冷水。2.当分子之间距离减小时，分子力一定做正功而使分子势能减少吗？

答：分子之间既存在着引力，也存在着斥力，当r=r0时，分子力的合力为零；当r>r0时，分子力的合力表现为引力；当rr0开始靠近时，分子引力做正功，分子势能减少；当r

例3.活塞把密闭气缸分成左、右两个气室，每室各与U型管压强计的一臂

23

相联。压强计的两臂截面处处相同，U型管内盛有密度为ρ=7.5×10kg/m

-23

的液体。开始时左、右两气室的体积都为V0=1.2×10m，气压都为

3

P0=4.0×10Pa，且液体的液面处在同一高度，如图-6所示。现缓缓向左推进活塞，直到液体在U形管中的高度差h=40cm，求此时左、右气室的体积V1、V2.假定两气室的温度保持不变。计算时可以不计U形管和连接管道中

2

气体的体积。取g=10m/s.

解：以P1、V1表示压缩后左室气体的压强和体积，P2、V2表示这时右室气体的压强和体积，P0、V0表示初态两室气体的压强和体积，则有：

P1V1=P0V0、P2V2=P0V0、V1+V2=2V0、P1-P2=△P=ρgh解以上四式得

解方程并选择物理意义正确的解得到

-33-23代入数值，得V1=8.0×10m、V2=2V0-V1=1.6×10m

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③气体作多过程多状态变化。这时可以根据叙述的过程依次找出对应规律列方程求职解，也可以巧选适当过程求解，使问题得以简化。

例4.一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图-7所示。最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H，压强等于大气压强P0，现对气体缓慢加热，当气体温度升高了△T=60K，活塞（及铁砂）开始离开卡环面上升。继续加热直到气柱高度H1=1.5H0.此后，在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂全部取走时，气柱的高度变为H2=1.8H0，求此时气体的温度。（不计活塞与气缸

之间的摩擦）

解法一：设气体最初温度为T0，则活塞刚离开卡环时温度为T0+△T，压强为P1，由等容升温过程得

①②

设气柱高度为H1时温度为T1，由等压升温过程得

设气柱高度为H2时温度为T2，由等温膨胀过程（T1=T2）得

③④⑤

由式①和③求得解得

由式②和④得⑥

将式⑤代入式⑥，并利用T2=T1，得⑦代入数字得T2=540K解法二：

设气体最初温度为T0，则活塞刚离开卡环时温度为T0+△T.设气柱高度为H1时温度为T1，高度为H2时温度为T2。由等压升温过程得

由联系初态和终态的气态方程得用T1=T2，由、两式解得代入数字得T2=540K

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3.你能根据气体图象分析气体状态变化过程中做功、放吸热及内能变化吗？

根据气体图象，可以分析出理想气体在状态变化过程中的做功：吸放热及内能的变化。这时要抓住做功与气体体积变化相对应，体积膨胀，气体对外界做功；体积减小，外界对气体做功；体积不变，气体不做功。内能变化，看气体温度的变化，温度升高，内能增加；温度降低，内能减少；温度不变，内能不变。气体的吸热或放热要看内能变化与做功问题。

例5.一定质量的理想气体经历如图-8所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在P-T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点0，bc垂直于ab，而cd平行于ab，由图可以判断（）

A.ab过程中气体体积不断减小，内能不断减少

B.bc过程中外界对气体做功，气体的内能减少，因而气体一定放热C.cd过程中气体体积不变，气体的内能增加，气体吸收热量

D.da过程中气体对外做功，内能减少

分析：ab过程中，气体作等容降温变化，气体的内能减少，不做功，因此气体向外界放热，可见选项A是错误的。

bc过程中，气体作降温压缩的较复杂变化，气体的内能减少，外界对气体做功，可见气体要向外界放热，因此选项B正确。

cd过程中，气体作升温膨胀的较复杂变化，气体的内能增加，气体对外界做功，可见气体从外界吸收热量，因此选项C是错误的。

da过程中，气体作降温膨胀的较复杂的变化，气体对外做功，气体的内能减少，可见选项D是正确的。

答案：选项B、D正确。

物理选修33知识点总结习题总汇

一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的（1）单分子油膜法测量分子直径

（2）1mol任何物质含有的微粒数相同N6.0210molA231（3）对微观量的估算

①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体）

②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量

MmolNAVb.分子体积：vmol

NAMvMvc.分子数量：nNNNNAAAAMMVVmolmolmolmola.分子质量：m2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动扩散现象）

（1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快

（2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。

①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。

②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。

③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。

（3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈3、分子间的相互作用力

分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标r距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，r的数量级为1010m，相当于r位置叫

做平衡位置。当分子距离的数量级大于m时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不计了4、温度

宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标

273.15K志。热力学温度与摄氏温度的关系：Tt

5、内能①分子势能

分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关，分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。（时分子势能最小）

当时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加当时，分子力为斥力，当r减少时，分子力做负功，分子是能增加②物体的内能

物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。（一定质量理想气体的内能只取决于温度）③改变内能的方式

做功与热传递在使物体内能改变二、气体6、气体实验定律

①玻意耳定律：pVC（C为常量）→等温变化

微观解释：一定质量的理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的，在这种情p况下，体积减少时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。适用条件：压强不太大，温度不太低图象表达：p

②查理定律：

1V1oV

pC（C为常量）→等容变化T微观解释：一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变，在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大。适用条件：温度不太低，压强不太大图象表达：pVT

po③盖吕萨克定律：

VC（C为常量）→等压变化T

微观解释：一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大，只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减少，才能保持压强不变

适用条件：压强不太大，温度不太低

V图象表达：VT

7、理想气体

宏观上：严格遵守三个实验定律的气体，在常温常压下实验气体可以看成理想气体

微观上：分子间的作用力可以忽略不计，故一定质量的理想气体的内能只与温度有关，与体积无关理想气体的方程：

oT

pVCT8、气体压强的微观解释

大量分子频繁的撞击器壁的结果

影响气体压强的因素：①气体的平均分子动能（温度）②分子的密集程度即单位体积内的分子数（体积）三、物态和物态变化9、晶体：外观上有规则的几何外形，有确定的熔点，一些物理性质表现为各向异性非晶体：外观没有规则的几何外形，无确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性①判断物质是晶体还是非晶体的主要依据是有无固定的熔点②晶体与非晶体并不是绝对的，有些晶体在一定的条件下可以转化为非晶体（石英→玻璃）10、单晶体多晶体

如果一个物体就是一个完整的晶体，如食盐小颗粒，这样的晶体就是单晶体（单晶硅、单晶锗）

如果整个物体是由许多杂乱无章的小晶体排列而成，这样的物体叫做多晶体，多晶体没有规则的几何外形，但同单晶体一样，仍有确定的熔点。11、表面张力

当表面层的分子比液体内部稀疏时，分子间距比内部大，表面层的分子表现为引力。如露珠

12、液晶

分子排列有序，各向异性，可自由移动，位置无序，具有流动性各向异性：分子的排列从某个方向上看液晶分子排列是整齐的，从另一方向看去则是杂乱无章的

13、改变系统内能的两种方式：做功和热传递

①热传递有三种不同的方式：热传导、热对流和热辐射②这两种方式改变系统的内能是等效的

③区别：做功是系统内能和其他形式能之间发生转化；热传递是不同物体（或物体的不同部分）之间内能的转移14、热力学第一定律

①表达式uWQ符号+-②

15、能量守恒定律

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另一物体，在转化和转移的过程中其总量不变第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律（一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行）

熵是分子热运动无序程度的定量量度，在绝热过程或孤立系统中，熵是增加的。16、能量耗散

系统的内能流散到周围的环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用。

W外界对系统做功系统对外界做功Q系统从外界吸热系统向外界放热u系统内能增加系统内能减少

物理选修3－3知识点100问

1、可以把单个分子看做一个立方体，也可以看做是一个小球。通常情况下把分子看做小球，是对分子的简化模型。

10262、除了一些有机物质的大分子外，多数分子的直径和质量的数量级为d10m,m10kg3、1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量可以用阿伏加德罗数来表示。4、在任何状态下，一切物质的分子都在永不停息的做无规则的热运动。（物体的内能永远不可能为零）

5、油膜法估测分子直径时，先撒痱子粉再滴油酸酒精溶液。

6、油膜法估测分子直径时，分子直径等于一滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积除以油膜的面积。

7、扩散和布朗运动都说明分子在做无规则的热运动。

8、在高温条件下，通过扩散在纯净的半导体材料中掺入其它元素来生产半导体器件。

9、布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的小微粒的运动，布朗运动说明液体或气体分子在做无规则的热运动。

10、液体或气体温度越高、悬浮微粒越小布朗运动越明显。

11、在显微镜下看到的微粒在不同时刻的位置的连线不是小微粒的运动的轨迹。

12、分子间的引力和斥力同时存在，当分子引力增大时分子斥力也增大；当分子引力减少时分子斥力也减少。（引力和斥力同时、同向变化）13、分子力是分子间引力和斥力的合力。

14、两分子从无穷远到不能在靠近时，分子间引力斥力都增大，分子力变化为：先表现为引力后

表现为斥力，分子力先增大在减少再增大，分子的动能先增大后减少，分子势能先减少后增大，当r=r0时分子势能有最小值，为负值。

15、分子力做正功，分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。16、分子动理论是热现象微观理论的基础。

17、如果两个物体达到了热平衡状态，就是指两个物体温度相同的状态。18、开尔文是国际单位制中七个基本物理量之一。19、开尔文温度的变化量与摄氏温度的变化量相同。

20、任何物质分子的平均动能只与温度有关，温度越高（低）分子的平均动能越大（下），与物

体的机械运动无关。（温度是分子平均动能的标志。）21、任何气体的分子势能均为零。

22、分子间距离增大时，分子的势能不一定增大。23、PV=KT(K为常量，与气体的质量有关)。

24、热现象与大量分子热运动的统计规律有关，与个别分子的热运动无关。

25、气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的频繁撞击产生的。单位体积内的分子数相同，分子的平均速率越大，压强越大；分子的平均动能相同，单位体积内的分子数越多，压强越大。26、影响压强的两个因素：单位体积内的分子数（与气体的体积有关）；分子的平均动能（只与温度有关）。

27、常见的金属是多晶体。有些晶体沿不同方向上的导热性和导电性不同，有些晶体沿不同方向

上的光学性质不同（以上晶体只要指单晶体。）28、晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。

29、液体可以流动说明液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小。30、液体的表面张力作用的效果是：使液体的表面积最小。

31、液体表面的分子间距大与液体内部的分子间距，液体表面分子力表现为引力，液体内部分子

力表现为斥力。

32、△U=W+Q：该公式研究的主要对象为气体。U表示物体内能的变化量，W表示气体对外或克服外界做的功，Q表示气体吸收或放出的热量。当气体对外做功或外界克服气体做功W取负值，气体克服外界做功或外界对气体做功W取正值，气体做功一定伴随着其体积的变化；气体吸收热量Q取正值，气体放出热量Q取负值。33、汽化的两种方式：蒸发和沸腾。

34、未饱和汽的压强小于饱和汽的压强。饱和气压随温度而变，温度升高，饱和气压增加。35、改变内能的两种方式：做功和热传递。

36、热量不能自发的由低温物体传向高温物体（克劳休斯表述）。

37、不可能从单一热库吸收热量，使之完全变为功，而不产生其它影响（开尔文表述）。38、通过做功，机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转化为机械能。39、自然界自发的宏观过程具有方向性。

40、第一类永动机违背了热力学第一定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，没有违背热力

学第一定律。

41、一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。42、在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少。（熵增加原理）43、自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展。

44、能量在数量上虽然守恒，但其转移和转化却具有方向性。

45、各种形式的能量向内能转化，是微观领域内无序程度较小向无序程度较大的转化，是能够自动发生、全额发生的。二、判断以下说法正确的是：

（）1．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于一滴混合溶液中纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积

（）2．一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高该过程是可逆的；在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合该过程不可逆。

（）3．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大。（）4．物理性质各向同性的一定是非晶体。

（）5．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的。

（）6．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大

（）7．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大。

（）8．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大。

（）9．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加。

（）10．有一分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的分子力为零处时，a具有的动能一定最大。

（）11．气体吸收热量，其分子的平均动能就增大。

（）12．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到-283℃。

（）13．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形。（）14．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质。（）15．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。

（）16．两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的作用力可以忽略)，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中前阶段分子力做正功，后阶段外力克服分子力

做功。

（）17．晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升。（）18．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，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。

（）19．气体分子间的距离较大，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目不均等。

（）20．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为Ｔ的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为Ｔ。

（）21．液晶显示屏是应用液晶的光学各项异性制成的。

（）22．熵增加原理说明一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。（）23．饱和气压随温度的升高而增大。

（）24．物体的温度升高，表示物体中所有分子的动能都增大。（）25．1mol任何物质所含有的粒子数都相等。（）26．液体表面层中分子间距小于内部分子间距。

（）27．相同质量和温度的氢气和氧气、氢气的内能大，氧气分子的平均动能大，氢气分子的平均速率大。

（）28．只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。（）29．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显。

（）30．一定质量的理想气体保持压强不变，温度越高，体积越大。

（）31．气体膨胀的过程，就是气体对外做功的过程，气体的内能一定减少。（）32．一定温度下，饱和汽压是一定的。

（）33．第二类永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律。

（）34．由于液体表面的分子间距大于液体内部的分子间距，所以在液体表面只有引力没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势。（）35．“破镜难圆”的原因是两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零。

（）36．在宇宙间温度1K是不能够达到的。

（）37．在阳光照射下的教室里，眼睛直接看到的空气中尘粒的运动属于布朗运动。

（）38．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大。

（）39．布朗运动是指液体分子的无规则热运动。（）40．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下气体分子间的作用力很微弱。（）41．如果两个系统分别与第三个系统达到平衡，那么这两个系统彼此之间也可能处于平衡。

（）42．物体的温度越高，物体的内能一定越大。

（）43．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大。

（）44．若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管时，液面跟固体接触的面积有扩大的趋势。

（）45．汽车驾驶员用水和酒精混合物装入冷却系统，这是因为该混合物具有较低的沸点。（）46．克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。

（）47．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生。

23

（）48．1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是6.02×10个，这个数叫阿伏加德罗常数。（）49．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动。

（）50．关于液体的表面张力，表面层里分子距离比液体内部小些，分子力表现为引力。（）51．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换。（）52．液体很难被压缩，说明压缩时液体分子间的斥力大于引力。

（）53．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力。

（）54．一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，气体分子平均动能增大，气体内能增大，气体的压强可能变大。

（）55．电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热传导可以由低温物体向高温物体进行

（）56．新能源：指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用的能源，如核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等。（）57．物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是气态物质的扩散现象最显著，处于固态时扩散现象非常不明显。

（）58．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动。（）59．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象。（）60．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱。

（）61．电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用。（）62．因为空气分子之间存在着斥力，所以打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩。

（）63．把碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动，是水分子对碳微粒有斥力的结果。（）64．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。

（）65．两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是它们的内能相同。（）66．温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，可能有个别的分子动能反而减小。

（）67．只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。（）68．分子势能最小并不一定是分子势能为零。

（）69．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能。（）70．物体的机械能可以为零，而内能不可能为零。（）71．光滑水平面上加速运行的物体，由于速度增大，每个分子速度也增大了，所以分子的平均动能增大，内能和机械能都增大。

（）72．能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的内能。（）73．温度高的物体中的每一个分子的动能，一定大于温度低的物体中的每一个分子的动能。（）74．温度高的物体中的每一个分子运动的速率，一定比温度低的物体中的每一个分子的运动的速率大。

（）75．气体分子沿各个方向运动的机会（几乎）相等。

（）76．大量气体分子的速率分布呈现中间多（具有中间速率的分子数多）两头少（速率大或小的分子数目少）的规律。

（）77．对一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。（）78．压强增大，体积增大，分子的平均动能一定增大。

（）79．作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直。

（）80．做功和热传递是等效的，这里指的是它们能使物体改变相同的内能。（）81.在布朗运动中花粉的无规则运动不可能是地球的微弱震动引起的。（）82.物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的，这是气体、液体和固体所共有的现象。

（）83．细绳不易被拉断说明分子间存在着引力。（）84．温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。

（）85．分子势能的大小由分子间的相互位置决定。（）86．由于物体分子距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。

（）87．一定质量的气体等温线的p-V图是双曲线的一支。

（）88．一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的体积是相同的。

（）89．对一定质量的理想气体，可以做到升高温度时，压强、体积都减小。（）90．大量偶生事件整体表现出来的规律叫统计规律。

（）91．理想气体的内能仅由温度和气体质量决定，与体积无关。

（）92．对一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。

（）93．机械能可以转化为内能，但内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化。（）94．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。（）95．一个物体在粗糙的平面上滑动，最后停止，则系统的熵增加。（）96．一定质量的气体被压缩，从而放出热量，其熵减少。

（）97．在一个非孤立的、有能量输入的系统中，熵是完全可以减小的。

（）98伴随着熵增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧失做功的本领，所以人类必须节约能源。（）99．晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于既增加分子的动能，也增加分子的势能。

（）100、物体吸收热量，同时外界对物体做功，物体的温度可能不变。三、选择、计算题

1．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是（）

A.W=8×104J，ΔU=1.2×105J，Q=4×104JB.W=8×104J，ΔU=－1.2×105J，Q=－2×105JC.W=－8×104J，ΔU=1.2×105J，Q=2×104J

454

D.W=－8×10J，ΔU=－1.2×10J，Q=－4×10J

2.一定质量的气体，在压缩过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少了

300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？

3．一个透热良好的气缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下压活塞，压缩中对气体做了201*J的功，稳定后使容器中2千克的水温度升高了0.2℃，假设盛水容器绝热。问：压缩前后缸内气体的内能变化了多少？[水的比热容c=4.2×103J/（kg℃）]

4．一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，问：

（1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？（2）分子势能是增加还是减少？

（3）分子的平均动能是增加还是减少？1√11×21√31×41√51×61√71×81√91×

物理选修3-3各地考题汇总

热学

一、选择题

1.陕西省西安高新一中201*届高三高考模拟下列说法中错误的是（ABC）．．

A在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出，是因为白天气温升高，大气压强变大

B一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积C布朗运动就是液体分子的运动

D在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降

2．上海市七校201*届高三下学期联考一定量的理想气体的p-V图像如图所示，气体由状态ABCDA变化．气体对外做正功的变化过程是下列选项中的(B)

A．A→BB．B→CC．C→DD．D→A

3．四川省内江市201*届高三二模模拟如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连，Ra为电阻丝，电源有内阻，气缸内有一定质量的理想气体，电键S闭合，现将变阻器的滑动片向下移动的过程中，下列说法正确的是(B)

A．气缸内气体压强减小B．气缸内气体的内能增大

2×12×22√32√42×52√62×72√882√92√3×13√23√33×43×53×63×73×83√93√4×14√24×34×44√54√64√74×84√94√答案5√15×25√35√45√55√65×75√85√95√6×16√26×36√46√56√66√76√86√96√7×17√27×37×47×57√67√77√87√97√8×18√28×38√48×58×68√78√88√98√9×19×29√39×49×59×69×79√89×99×10√20√30√40√50×60√70√80√90√100√

C．气体分子平均动能减小

D．气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少

4.河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟一定质量的理想气体，体积由V1膨胀到V2，如果是通过等压过程实现，做功为W1、传递热量为Q1、内能变化为△U1；如果是通过等温过过程实现，做功为W2、传递热量为Q2、内能变化为△U2，则(A)

A、W1＞W2，Q1＞Q2，△U1＞△U2B、W1＞W2，Q1＞Q2，△U1=△U2C、W1＞W2，Q1=Q2，△U1=△U2D、W1＜W2，Q1=Q2，△U1=△U2

5．广东省阳东广雅中学201*届高三周测如图所示，竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的，中间有一导热的固定隔板Q，Q的上下两边盛有温度和体积均相同的同种气体甲和乙，现用外力F将活塞P缓慢向下移动一段距离，则在移动P的过程中（B）PA．外力F对活塞做功，甲的内能不变

甲B．甲传热给乙，乙的内能增加

C．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少乙QD．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多

6．上海市七校201*届高三下学期联考如图所示，两端开口的弯管，右管插入水银槽中，左管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（A）A．弯管右管内外水银面的高度差为h

B．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大

C．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱的高度上升D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

7．河南省新郑州二中分校201*届高三第一次模拟下列叙述中，正确的是(C)A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大B．布朗运动就是液体分子的热运动

C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变

D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体

8．河南省开封高中201*届高三上学期1月月考对一定量的气体，下列说法正确的是（BC）A．气体体积是指所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少

9.江西会昌中学201*～201*学年第一学期第三次月考下列有关热学知识的论述正确的是（BD）

A．两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体

B．在一定条件下，低温物体可以向高温物体传递能量

C．第一类永动机违背能的转化和守恒定律，第二类永动机不违背能的转化和守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来

D．温度是物体分子热运动平均动能的标志

10．河南省新郑州二中分校201*届高三第一次模拟绝热气缸的质量为M,绝热活塞的质量为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气,气缸中密封一部分理想气体,最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。如图所示,现拔去销钉,让气缸在斜面上自由下滑,当活塞与气缸相对静止时,被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较,以下说法正确的是(B)

A.气体的压强不变B.气体的内能减少C.气体的温度升高D.气体的体积减小

11.上海市六校201*届高三第一次联考如图所示，在一只烧瓶口插入一细玻璃管，管的另一端与一水银压强计相通，烧瓶中封闭着一定质量的理想气体，开始气压计的U形管的两水银面一样高。现将瓶浸入热水中，改变烧瓶中气体的温度，则下面操作中正确的是（BC）

（A）为使气体保持等压，应向上移动A管（B）为使气体保持等压，应向下移动A管

（C）为使气体保持等容，应向上移动A管（D）为使气体保持等容，应向下移动A管

12．江西省吉水中学高三第二次月考物理试卷如图，导热气缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现在沙桶底部钻一小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低缸外部环境温度，则（AB）A．气体压强增大，内能可能不变

B．外界对气体做功，气体温度可能降低C．气体体积减小，压强增大，内能一定减小D．外界对气体做功，气体内能一定增加

13.上海市六校201*届高三第一次联考关于物体的内能，下列说法中正确的是（B）（A）温度升高时，每个分子的动能都增大（B）温度升高时，分子的平均动能增大（C）机械能越大，分子的平均动能就越大（D）机械能越大，物体的内能就越大

14．福建省龙岩二中201*届高三摸底考试一定质量的气体(分子力及分子势能不计)处于平衡状

态Ⅰ，现设法使其温度升高同时压强减小，达到平衡状态Ⅱ，则在状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程（BD）A．气体分子的平均动能必定减小B．单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少C．气体的体积可能不变D．气体必定吸收热量

15.上海市六校201*届高三第一次联考如图所示，U形管A、B内装有一部分水银，通过橡胶软管与玻璃管C相连，C管竖直插入水银槽

B中，若A、B、C三管内径相同，U形管两侧液面高度差为h，中间封

h有一段空气，则（ABC）CA（A）C管内外水银面的高度差为h

（B）若将C管向下移动少许，则B管内水银面沿管壁上升

（C）若再往B管注入一些水银，则A管水银面上升的高度大于C管水银面下降的高度

（D）若环境温度升高，则A管水银面下降的高度等于C管水银面下降的高度

16.四川省宜宾市201*届高三摸底测试下列说法中正确的是(C)A.第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律

B.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动C.地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低D.热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体

17．河南省豫南九校201*届高三上学期第三次联考如图所示，一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对A气体加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则(AC)A．气体A吸热，内能增加

BB．气体B吸热，对外做功，内能不变

C．气体A分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多AD．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变18.上海市六校201*届高三第一次联考如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，封闭一定质量的理想气体。现使气缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（D）（A）V增大，F增大（B）V增大，F减小（C）V不变，F不变（D）V增大，F不变

二、填空题

19.江西会昌中学201*～201*学年第一学期第三次月考一水平放置的绝热气缸置于光滑平面上，用活塞封有部分理想气体，气缸与活塞的质量均为m（如右图所示），现给活塞施一向左的冲量I，使其向左运动，则在此后的运动中，被封闭气体增加内能的最大值是___________.答案：I2/4m

20.江苏省南师大附属扬子中学201*届高三周练（1）以下说法正确的是．

A．达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度B．分子间距增大，分子势能就一定增大C．浸润与不浸润均是分子力作用的表现

D．液体的表面层分子分布比液体内部密集，分子间的作崩体现为相互吸引（2）某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温

热库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了kJ的功，热机的效率％．答案：（1）AC（2）6×106，75P/atm21.上海市六校201*届高三第一次联考如图所示，一定质量的理想气体，处在A3A状态时，温度为tA=27C，则在状态B的温度为_____C。气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为_______J。（取25

1atm=1.010Pa）

1答案：33C300JMB

O三、实验题426V/L

22.河南省新郑州二中分校201*届高三第一次模拟利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸下面是实验步骤：

A.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N

B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n

C.将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上

D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积Scm2

用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小_____________（单位：cm）答案：

23.江苏省南师大附属扬子中学201*届高三周练实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p0，室内的温度不变，水的密度为，重力加速度为g，则：①图示状态气缸内气体的压强为；

②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是．

答案：①

p0ghmgs0.05%n(6分)NS

②A

四、论述、计算题

24.海南省海口市201*届高三调研测试（1）下列说法正确的是

A．布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动B．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数

C．在使两个分子间的距离由很远（r＞10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大

D．在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。E．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性

F．通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机

（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。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温为T1。已知大气压强为P0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：①加热过程中气体的内能增加量。

②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。

答案：(1)ABE

(2)气体对外做功W(2分)PSh(PSmg)h0由热力学第一定律得(1分)UQW解得(1分)UQ(PSmg)h0（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2

(m)gmg0mpppp1020sS则初态(2分)

V2hs末态Vhs12TT？12

PPV1V122(1分)T1T2mg10[1]T解得T(1分)212pSmg0由气态方程

25.江苏省淮阴中学201*届高三摸底考试（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧。则以下说法中正确的是▲。A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功

B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程

D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用

(2)某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为▲

个。已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L。（结果保留一位有效数字）(3)如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁S的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。电源ab气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过恒定电压为U的电源和阻值为R

的电热丝构成回路，对气体a缓慢加热一段时间t后，a、b各自达到新的平衡状态。在此过程中，气体a内能增加量为，试求气体b的内能增加量。答案：（1）AC（4分，漏选得2分，多选或错误不得分）（2）1×1022（4分）

（3）对气体a，设气体克服外力做功的值为W。由于绝热系统，所以，由热力学第一定律：

U2U2UtW，得出WtU。则对气体b来说，由于绝热系统，所以，内能增加量为

RR2UUWtU（4分）

R

26．山东省费县一中201*届高三第一次调研测试（一）下列说法正确的是Ａ．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力Ｂ．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力Ｃ．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小Ｄ．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大

（二）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，

体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmＨg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：（1）氦气在停止加热前的体积；

（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。答案：（一）A【解析】本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错.

（二）（1）V.39m（2）V.54m2735【解析】

（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳马略特定律有pV11pV22①

式中，pV2是在此等温过程末氦气的体积。由①式76.0cmHg,V3.50m,p36.0cmHg,112得V.39m②27333300K下降到与外界气体温度相同，（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T13即T25K。这是一等过程根据盖吕萨克定律有22V2V3③T1T23式中，V3是在此等压过程末氦气的体积。由③式得V.54m④35

27．吉林省长白县201*届高三质量检测（1）一定量的气体从外界吸收了4.7×105J的热量，同时气体对外做功2.5×105J,则气体的内能增加了___________J.

（2）热力学第二定律有两种表述，一种是克劳修斯表述，另一种叫开尔文表述。请你写出开尔文表述:_________________________________________________

（3）用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为一个大气压的空气125cm3。自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，那么打了40次后胎内空气压强为多少？（设打气过程中气体的温度不变）答案：（1）2.2×105J（3分）

（2）不可能从单一热库（源）吸收热量，使之完全变成功（全部对外做功），而不产生其他影响（不引起其他变化）.（3分）

（3）根据玻意耳定律得：p1V1=p2Vp2=

p1V1=2.5大气压（4分，方程结果各2分.）V2物理选修3-3重要知识点复习总结

第一章分子动理论-10

1、一般分子直径的数量级为10m。

-26

2、一般分子质量数量级是10Kg。3、扩散现象

【不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。】

[1]扩散现象不仅发生在气体和液体之间，也会发生固体在之间。

[2]直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈。分子间有

间隙。

4、布朗运动

【悬浮在液体(气体)中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动。】

[1]布朗运动产生的原因：液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。

[2]布朗运动是观察到的悬浮小颗粒(足够小)的无规则运动，不是分子的运动。但它间接反映了气体、液体分子在不停地做无规则的热运动。

[3]温度越高，运动越激烈；颗粒越小，现象越明显。

[4]阳光从缝隙射入教室，看到的尘埃的运动不是布朗运动。5、分子间作用力

[1]斥力和引力同时存在,实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。斥力和引力都随r的增大而减小，但变化速度不同。

[2]压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁（活塞）时对容器壁（活塞）产生的压力。[3]

分子力和分子间距的变化图

F0r0F斥F分r

F引[4]当r=r0=10

-10

m时，F引＝F斥，分子力F分＝0，处于平衡状态；

当r＜r0时，随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F引增大得快，F斥＞F引，分子力表现为斥力，r减小，分子力增大；

当r＞r0时，随r的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥＜F引，分子力表现为引力；

-9

当r＞10r0=10时，分子力等于0，分子力是短程力。

6、温度和温标

[1]热平衡定律(热力学第零定律)：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。

[2]温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，它的特征就是“一切达到热平衡的系统都具有相同的温度”。

温度是分子平均动能的标志（不是分子平均速率的标志，速率根据质量不同会有差异），温度越高，分子平均动能越大。

[3]若温度不同即系统处于非平衡态，则系统一定存在着热交换。

[4]热力学温度:热力学温标表示的温度叫做热力学温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一,符号:T,单位开尔文，简称开，符号为K。T＝t（摄氏温标）+273.15K。7、内能

[1]分子势能：分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能。可能为0。宏观上，由物体体积决定（要求在不考虑物态变化的前提下，所以不能说物体体积越大，分子势能越大）。

[2]如果r＞r0分子势能随r增大而增大，这与弹簧拉伸相似；如果r＜r0，分子势能随r减小而增大，这与弹簧压缩相似；r=r0势能最小。

[3]一个物体的体积改变，分子势能也随改变，因此分子势能和它的体积有关。[4]分子势能与分子力随距离变化的对应关系：

相互作用力做正功，势能减小；相互作用力做负功，势能增加。

[5]分子动能：分子不停运动，因而具有动能。永远不能为0。宏观上，只讨论分子热运动的平均动能，由温度决定。

[6]分子热运动的平均动能：物体内所有分子动能的平均值。温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。

[7]物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的热力学能，也叫内能。其永远不能为0。

[8]内能和物体的温度（分子动能）和体积（分子势能）有关，还和物体所含的分子数有关，由三者共同决定。

[9]改变物体内能的方式：做功和热传递。8、分子动理论

[1]物质是由大量分子组成的。

[2]分子在永不停息的做无规则运动。[3]分子间存在引力和斥力。

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