高考物理总复习资料热学
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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。
物理高考热学知识点总结热学是物理学中的一个重要分支,研究热量与能量之间的转化关系以及物体的热力学性质。
在高考物理考试中,热学常常是一个重要的考点。
本文将对物理高考热学知识点进行总结,帮助你更好地复习和应对考试。
一、热的传递方式热的传递方式主要有三种:传导、传热和辐射。
传导是指热量通过物体内部的分子传递,主要取决于物体的导热性能和温度差。
传热是指热量通过气体或液体的流动传递,主要取决于物体的换热面积和温度差。
辐射是指物体通过发射和吸收电磁波而传递热量,不需要介质的存在。
二、热力学基本定律1. 热力学第一定律:热量是一种能量,它可以从一个物体传递到另一个物体或转化为其他形式的能量,但总能量保持不变。
2. 热力学第二定律:热量不可能自行从低温物体传递到高温物体。
热力学第二定律主要包括热力学效率、卡诺循环等内容。
三、热力学量1. 温度:温度是物体分子热运动的强弱程度的度量,可以用摄氏度、华氏度或开尔文度表示。
2. 内能:内能是物体分子热运动的总能量,包括物体的微观动能和势能。
3. 热容:热容是物体单位质量或单位摩尔的物质温度升高1摄氏度所需的热量。
常见的热容有定压热容和定容热容。
四、热传导定律热传导定律描述了热量在物体内部传导时的规律。
常见的热传导定律有傅里叶定律和牛顿冷却定律。
1. 傅里叶定律:傅里叶定律描述了热量通过固体的传导过程,可以使用下式表示:$$\frac{\partial q}{\partial t} = -kA\frac{\partial T}{\partial x}$$其中,$\frac{\partial q}{\partial t}$是单位时间内通过截面的热量,$A$是截面面积,$k$是导热系数,$\frac{\partial T}{\partial x}$是温度的梯度。
2. 牛顿冷却定律:牛顿冷却定律描述了物体在流体中冷却的过程,可以使用下式表示:$$\frac{\partial q}{\partial t} = hA(T-T_0)$$其中,$\frac{\partial q}{\partial t}$是单位时间内流失的热量,$h$是对流换热系数,$A$是物体表面积,$T$是物体的温度,$T_0$是流体的温度。
热学(分子热运动、能量、气体)1、分子的大小(1)分子:物理中所说的分子指的是做热运动时遵从相同规律的微粒。
在研究热现象时,组成物质的原子、离子或分子,统称为分子。
(2)分子的大小①单分子油膜法粗测分子的大小原理:把一滴油酸滴到水面上,油酸在水面上散开形成单分子油膜,如果把分子看成球形,单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径,如右图所示。
把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层和把分子看成球形等是理想化处理。
具体做法是:a .测出1滴油酸的体积V ;b .让这滴油酸在水面上尽可能散开,形成单分子油膜,用方格坐标纸测出水面上漂浮的油膜的面积S ,如右图所示;c .单分子油膜的厚度d 等于油滴体积V 与油膜面积S 的比值。
d =V S②利用离子显微镜测定分子的直径一般分子直径的数量级为10-10m 。
例如水分子直径是4×10-10m ,氢分子直径是2.3×10-10m 。
(3)分子模型的意义把分子看作小球,是对分子模型的简化。
实际上,分子结构很复杂,并不都是小球。
因此说分子直径有多大,一般知道数量级就已经可以了。
2、阿伏加德罗常数(1)阿伏加德罗常数:1mol 的任何物质都含有相同的粒子数,这个数就叫阿伏加德罗常数。
用符号N A 表示此常数,N A =6.02×1023 mol -1,粗略计算时:NA =6.0×1023 mol-1。
(2)宏观量与微观量及其联系 ①宏观量体积V 质量m密度ρ=m V =M mol V mol 摩尔体积V mol =M mol ρ 摩尔质量M mol =ρV mol 摩尔数n =m M mol =V V mol物体中所含的分子数N =n N A ②微观量分子体积V 0=16πD 3(球体模型)分子质量m 0③宏观量与微观量的联系──桥梁是阿伏伽德罗常数N A对固体和液体:分子体积V 0=V molN A 对气体:每个分子占有的空间体积V =V mol N A对固体、液体和气体:分子质量m 0=M molN A(3)阿伏伽德罗常数的计算N A =M molm 0 (对固体、液体和气体都适用)N A =Vmol V0 (只对固体、液体适用)阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。
高三热学知识点归纳热学是物理学中非常重要的一个分支,主要研究热与能量之间的转化与传递。
高三是学生最后一年的重要阶段,掌握热学知识对于理解物理学和应对考试至关重要。
本文将对高三热学知识点进行归纳,帮助同学们更好地掌握这些知识。
一、热传递与热平衡1. 热传递的基本形式:传导、传热、辐射。
2. 热传递的方向:从温度较高物体到温度较低物体。
3. 热传递的速率:与传导热流强度、传热系数、温度差有关。
4. 热平衡的条件:两物体接触时,它们达到相同的温度。
二、热力学基本概念1. 热量:物体由于温度差而发生的能量传递。
2. 内能:物体分子或原子的平均动能和势能的总和。
3. 温度:反映物体热平衡状态的物理量。
4. 理想气体状态方程:PV=nRT。
5. 热容:物体单位温度升高所吸收的热量。
6. 等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程。
三、理想气体的性质与定律1. 等温过程:温度恒定,PV=常数,所吸收或放出的热量等于对外做功的大小。
2. 绝热过程:没有热量的传递,对外做功和内能的变化之和为零。
3. 等容过程:体积恒定,内能变化与吸热或放热量成正比。
4. 等压过程:压强恒定,热量与温度变化成正比。
5. 理想气体状态方程:PV=nRT,描述理想气体的状态。
6. 玻意耳定律:对于定质量的气体,在恒定的温度下,体积与压强成反比。
四、热能定律1. 第一热能定律:能量守恒定律,能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,只能转化形式和转移。
2. 第二热能定律:热量不会自动从低温物体传到高温物体,即热量不会自发地从热量较少的物体传导到热量较多的物体。
3. 熵增定律:世界上所有自然过程的总熵永远增加。
五、热力学循环1. 热力学循环的基本组成:热源、工作物质、工作物质的循环、工作物质的循环方式,以及工作物质向外界做功或者从外界获得的功。
2. 卡诺循环:理论上最高效率的热力学循环。
六、热力学第三定律1. 热力学第三定律:在绝对零度时,任何纯晶体的熵为零。
高中物理热学知识要点复习高中物理热学知识要点复习热学是物理学的重要分支之一,主要研究热量的传递、转化和性质。
下面将对高中物理热学知识的要点进行复习,希望能够帮助同学们更好地掌握这一内容。
1. 温度和热量温度是物体分子热运动的强弱程度的度量,用摄氏度(℃)或开尔文(K)表示。
热量是物体内能的一种形式,是物体由高温处向低温处传递的能量。
单位是焦耳(J)或卡路里(cal)。
2. 热平衡和热力学第零定律当两个物体处于热平衡状态时,它们的温度相同。
热力学第零定律是指当两个物体分别与第三个物体处于热平衡状态时,它们之间也处于热平衡状态。
3. 热传导、对流和辐射热传导是指物体内部热量的传递方式,通过物体内部的分子传递实现。
对流是指在液体或气体中,因为温度差引起的流动导致的热量传递。
辐射是指通过电磁波辐射传递的热量。
4. 热传导的特性和计算热传导的特性包括导热系数、传热面积、传热距离和温度差等。
热传导的计算可以使用热传导方程,即Q/ t = λ * A * ΔT/ d,其中Q表示传递的热量,t表示时间,λ表示导热系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差,d表示传热距离。
5. 热功和功率热功是指由温度差引起的能量转化,其计算公式为Q = mcΔT,其中Q表示传递的热量,m表示物体的质量,c表示物质的比热容,ΔT表示温度差。
功率是指单位时间内所做的功,其计算公式为P = W/ t,其中P表示功率,W表示做的功,t表示时间。
6. 比热容和相变比热容是指物质在单位质量下温度升高1℃所需要的热量。
固体和液体的比热容称为定压比热容,气体的比热容称为定容比热容。
相变是物质在温度、压力等条件改变时发生的物态变化。
固-液相变为熔化,液-气相变为汽化,固-气相变为升华,气-液相变为凝华,液-固相变为凝固。
7. 热机和热效率热机是指通过热量转化为机械能的装置,根据工作物质的不同可以分为蒸汽机、内燃机等。
热效率是热机输出功与吸收热量之比,其计算公式为η = W/ Qh,其中W表示输出的功,Qh表示吸收的热量。
高考物理热学基础知识清单在高考物理考试中,热学是一个重要的知识点。
热学涉及到物体的热传导、热量和温度等概念。
为了帮助考生高效备考,以下是高考物理热学基础知识的清单。
一、热传导1. 定义:热传导是指热量在物体中由高温物质向低温物质传递的过程。
2. 热传导的条件:接触、温度差和导热系数。
二、热量1. 定义:热量是一种能量的形式,当物体的温度增加时,其内部的分子运动也增加,从而使物体的内能增加。
2. 热量的计量单位:焦耳(J)。
3. 热传递的三种方式:热传导、热辐射和热对流。
三、温度1. 定义:温度是物体内分子、原子的平均动能的大小。
2. 温度的计量单位:摄氏度(℃)。
四、热平衡1. 定义:当两个物体间没有热传导时,它们的温度相等,称为热平衡。
2. 热平衡的条件:两个物体的温度相同,没有热传导或热传导达到平衡。
五、理想气体状态方程1. 理想气体状态方程:PV=nRT,其中P为气体压强,V为气体体积,n为气体物质的物质量,R为气体常数,T为气体的温度。
六、热容量1. 定义:物体的热容量指的是升高1摄氏度所需要吸收或放出的热量。
2. 热容量的计算公式:C=Q/ΔT,其中C为热容量,Q为吸收或放出的热量,ΔT为温度变化。
七、比热容1. 定义:物质单位质量升高1摄氏度所需要吸收或放出的热量。
2. 比热容的计算公式:c=Q/(mΔT),其中c为比热容,Q为吸收或放出的热量,m为物质的质量,ΔT为温度变化。
八、热膨胀1. 定义:物体在温度升高时,体积会增大,称为热膨胀。
2. 线膨胀和体膨胀:物体的长度和体积随温度变化而变化。
九、热功定理1. 定义:一个物体吸收的热量等于物体所做的功和它的内能的变化之和。
2. 热功定理的表达式:Q=W+ΔE,其中Q为吸收的热量,W为物体所做的功,ΔE为内能的变化。
十、热效率1. 定义:热机的工作输出功与吸收的热量之比,称为热效率。
2. 热效率的计算公式:η=W/Qh,其中η为热效率,W为工作输出功,Qh为吸收的热量。
高三热学必考知识点热学是物理学的一个重要分支,研究物体热力学性质和热能转化规律。
在高三物理考试中,热学是一个必考的知识点。
下面就让我们来详细了解高三热学的必考知识点。
1. 温度和热量温度是物体分子热运动的程度,通常使用摄氏度或开尔文度来衡量。
而热量是物体间能量的传递,是热能的一种表现形式。
热量的传递方式主要有传导、传热和辐射。
2. 热传导热传导指的是物体中分子的热能传递,主要通过颗粒间的碰撞和传递。
导热系数是衡量物体导热性能的指标,它与物体的热导率和截面积有关。
导热的速率可以通过热传导定律来计算。
3. 热膨胀物体在受热时会发生膨胀,这是因为物体受热后分子热运动加剧,体积增大。
线膨胀、面膨胀和体膨胀是物体膨胀的三种形式。
线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数是描述物体膨胀性质的重要参数。
4. 热容和比热容热容指的是物体吸收或释放单位热量时所必须的热量。
比热容则是单位质量物体吸收或释放单位热量所需要的热量。
不同物质的比热容是不同的,它反映了物质的热性质。
5. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的体现,它描述了热量和功对物体总能量的影响。
根据热力学第一定律,物体的内能等于吸收的热量与所做的功之和。
6. 理想气体定律理想气体定律包括波义耳-马略特定律、查理定律和盖-吕萨克定律。
这些定律描述了理想气体的性质与状态之间的关系。
根据理想气体定律,我们可以计算气体的压强、体积和温度的变化。
7. 热功定理热功定理是热力学中的一个重要定律,它描述了热量和功之间的转化关系。
根据热功定理,物体从高温向低温传热时,一部分热能会转化为对外界所做的功。
8. 热效率热效率是衡量热能转化过程中能量利用率的指标。
热效率可以通过热机效率、热泵效率和制冷机效率来描述。
热效率越高,能量利用效率越高。
总结:高三热学必考知识点主要包括温度和热量、热传导、热膨胀、热容和比热容、热力学第一定律、理想气体定律、热功定理以及热效率。
了解并掌握这些知识点,对于高三物理考试至关重要。
高考热学必考知识点高考物理中的热学是一个重要且必考的知识点。
热学是研究物体的热现象及其相互转化规律的一门学科,它在我们生活中无处不在。
本文将介绍高考物理中常考的热学知识点,供大家复习参考。
1. 温度和热平衡温度是物体冷热现象的度量,单位是摄氏度(℃)。
热平衡是指物体之间没有冷热交换,达到了热平衡状态。
热平衡是热力学研究的基础,也是研究热传导、热辐射等问题的前提。
2. 热量和比热容热量是物体间由于温度差而产生的热交换。
它的传递方式有热传导、热辐射和对流传热。
比热容是物质单位质量的物体升高(或降低)单位温度所需要吸(或放)的热量。
不同物质有不同的比热容,它决定了物质的热惯性。
3. 热传导热传导是指物体内部由于温度差而发生的热交换。
它是通过分子之间的碰撞传递热量的。
热传导的速率和导热性能有关,导热性能好的物质热传导速率快。
4. 热膨胀热膨胀是指物体由于升温而增大体积的现象。
常见的热膨胀有线膨胀、面膨胀和体膨胀。
热膨胀在我们日常生活中经常会遇到,例如夏天温度升高时,轨道、桥梁会因为热膨胀而出现变形。
5. 热辐射热辐射是指物体因为温度而发射出的电磁波辐射。
热辐射是一种能量的传递方式,它可以在真空中传播,因此也被称为无介质传热。
物体的辐射能力与温度和表面特性有关。
6. 理想气体定律理想气体定律是描述气体性质的基本规律之一。
理想气体定律由玻意耳-马略特定律、查理定律和盖耳-吕萨克定律组成,简称PV=nRT。
其中,P代表气体的压强,V代表气体的体积,n代表气体的物质量,R代表气体常数,T代表气体的温度。
7. 理想气体状态方程理想气体状态方程是将理想气体的压强、体积和温度联系起来的方程。
它由理想气体定律和阿伏伽德罗常数的定义确定。
理想气体状态方程为PV=RT,其中R为气体常数。
8. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的表述。
它指出能量可以从一种形式转化为另一种形式,但能量的总量在转化过程中保持不变。
高考总复习物理资料11:热学复习要点1、掌握分子动理论的三点基本内容。
了解分子的大小及估测分子直径的实验方法;掌握布朗运动的特点及其本质;熟悉分子间相互作用力的特征及其规律。
2、掌握内能的概念。
知道分子平均动能与温度的关系;知道分子势能与物体体积的关系;知道改变内能的两种方式及其间联系。
3、掌握热力学定律。
知道热力学第一定律的定量表达;知道热力学第二定律的两种表述;知道两类永动机均不可能;知道绝对零度不可达到;知道能量守恒定律的具体内容并了解其建立过程。
4、掌握气体分子运动的特点。
了解气体的体积、压强、温度间的关系;理解气体压强的微观意义。
二、难点剖析1、分子动理论(1)物体是由大量分子所组成的应能分别体会到:组成宏观物体的微观分子的尺度是如此之小(数量级为10-10mol-1)。
而对组成宏观物体的微观分子的上述两点认识在物理滨发展中经历了这样的过程:实验的方法(油膜法实验)估测出微观分子的大小;明确了微观分子的“小”后进一步子解了组成宏观物体的微观分子数量之“多”。
这里应该强调指出阿伏伽德罗常数作用,宏观世界与微观世界的“桥梁”。
(2)分子永不停息地在做无规则热运动重点在于把握布朗运动的与分子运动间的关系。
所谓的布朗运动,指的是悬浮于液体中的固体小颗粒所做的永不停息的无规则运动。
布朗运动产生的原因是因为液体分子的撞击不平衡所致。
正因为如此,布朗运动的特点恰好反映出分子运动的特点:布朗运动永不停息,表明分子运动永不停息;布朗运动的无规则性,表明分子运动的无规则性;布朗运动的剧烈程度随温度升高而加剧,表明分子运动的剧烈程度随温度升高而加剧;布朗运动的明显程度随悬浮颗粒的尺寸加大而减弱,再一次从统计的角度表明分子运动的无规则性。
(3)分子间存在着相互作用的分子力。
关于分子力的特征与规律,应注意如下几个要点的掌握:①发子间的引力f引与斥力f G同时存在,表现出的分子力是其合力。
②分子间的引力f引与斥力f G均随分子间距r的增大而减小,但斥力f拆随间距r衰减得更快些。
③分子间距存在着某一个值r0(数量级为10-10m)当r>r0时,f引>f斥,分子力表现为引力;当r=r0时,f引=f斥,分子力为零;当r<r0时,f引<f斥,分子力表现为斥力;④当分子间距当r>10r0时,分子间引力、斥力均可忽略。
⑤分子间引力f引,斥力f斥及分子力f随分子间距r的变化情况如图-1所示。
2、物体的内能概念的理解(1)物体的内能物体所有分子热运动动能和与分子力相对应的分子势能之总和叫做物体的内能。
(2)分子平均动能与温度的关系由于分子热运动的无规则性,所以各个分子热运动动能不同,但所有分子热运动动能的平均值只与温度相关,温度是分子平均动能的标志,温度相同,则分子热运动的平均动能相同,对确定的物体来说,总的分子动能随温度单调增加。
(3)分子势能与体积的关系分子热能与分子力相关:分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加。
而分子力与分子间距有关,分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观物体的体积。
这就在分子热能与物体体积间建立起某中联系。
考虑到分子力在r>r 0时表现为斥力,此时体积膨胀时,表现为斥力的分子力做正功。
因此分子势能随物体体积呈非单调变化的特征。
(4)改变内能的两种方式改变物体的内能通常有两种方式:做功和热传递。
做功涉及到的是内能与其它能间的转达化;而热传递则只涉及到内能在不同物体间的转移。
3、热力学定律及能量转化与守恒定律(1)热力学第一定律①内容:物体内能的增量△E 等于外界对物体做的功W 和物体吸收的势量Q 的总和。
②表达式:W+Q=△E③符号法则:外界对物体做功,W 取正值,物体对外界做功,W 取负值;物体吸收热量Q 取正值,物体放出热量Q 取负值;物体内能增加△E 取正值,物体内能减少△E 取负值。
(2)热力学第二定律表述形式:①:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
形式:②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
注意:两种表述是等价的,并可从一种表述导出另一种表述。
(3)能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或从一个物体转移到别的物体。
4、一定质量的理想气体PV/T 为一定值 克拉伯龙方程PV=nRT (n 为物质的量 R 为常数)三、典型例题例1:若已知阿伏伽德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积,则可以计算出A 、固体物质分子的大小和质量B 、液体物质分子的大小和质量C 、气体分子的大小和质量D 、气体分子的质量和分子间的平均距离分析:注意到阿伏伽德罗常数的“桥梁”作用以及固、液、气的结构特征。
解答:用M 表示摩尔质量,即一摩尔物质的质量,而一摩尔物质中含有N 个分子,因此每个分子的质量为NM 。
由于固体和液体中发子间距离较小,可以近似地认为分子是紧密地排列在一起的,那么若用V 表示摩尔体积,即N 个分子所具有的总体积,显然N V 就可以表示每个分子的体积。
而气体分子间的距离很大,用NV 只能表示每个气体分子平均占据的空间,而不是表示分子的体积,那么3MV 就可以表示气体分子间的平均距离了。
所以应选A 、B 、D 。
例2:以r 、f 、E P 分别表示分子间距,分子力和分子势能,而当r=r 0时,f=0,于是有( )A 、 当r>r 0时,f 越大,E p 越大;B 、 当r>r 0时,f 越大,E p 越小;C 、 当r<r 0时,f 越大,E p 越大;D 、 当r<r 0时,f 越大,E p 越小;分析:注意到f 随r 变化的单调性特征与E p 随r 变化的单调性特征的比较。
解答:当r>r 0时,f 随r 的变化呈非单调特征,而E P 随r 则单调增大,这将表明:在r>r 0的区域内,E P 随f 呈非单调变化,所以选项A 、B 均错误。
当r<r 0时,f 随r 呈单调减小的变化,E P 随r 呈单调减小的变化,这又将表明:在r<r 0的区域内,E P 随f 呈单调增大的变化,所以选项C 正确而选项D 错误。
即此例应选C 。
例3、关于物体的变化,以下说法中正确的是( )A 、 物体吸收热量,内能一定增大B 、 物体对外做功,内能一定减小C 、 物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D 、 物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变分析:注意到内能的改变有做功和热传递两个途径。
解答:物体同能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)、物体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关。
物体吸收热量,但有可能同时对外做功,故内能有可能不变甚至减小,A 错;同理,物体对外做功的同时有可能吸热,故内能不一定减小,B 错;若物体吸收的热量与对外做功相等,则内能不变,C 正确;而放热与对外做功都是使物体内能减小,知D 错。
所以应选C 。
例4:恒温环境中有一个盛有高压气体的容器,找开阀门时气体高速喷出,当容器内气体压强恰与大气压强相等时及时关闭阀门,过较长的一段时间后再次打开阀门,则( )A 、 容器内气体要喷出来B 、 容器外气体要吸进去C 、 容器内气体不会喷出来,窗口外气体也不会吸进去D 、 无法确定分析:关键要分析清楚再次打开阀门时容器内,外的气体压强的大小关系。
解答:第一次打开阀门气体高速喷出时,容器内的气体将会因为膨胀做功且尚未来得及与外界进行热交换而减小内能,考虑到气体的内能主要是气体分子热运动的动能,且其分子的平均动能与温度相关,所以可以判断:第一次打开阀门气体高速喷出,容器内气体温度将有所下降。
在压强等于大气压强时关闭阀门,经较长的时间后容器内的压强将会由于从外界吸热而略有增加,因此再次打开阀门后容器内的气体会再次喷出。
即应选A 。
例5:如图-2所示,食盐(NaCl )的晶体是由钠离子(图中○)和氯离子(图中●)组成的。
这两种离子在空间中三个互相垂直的的方向上,都是等距离地交错排列的。
已知食盐的摩尔质量是58.8g/mol ,食盐的密度是2.2g/cm 3,阿伏伽德罗常数为6.0×1022/mol ,在食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离的数值最接近于(就下面四个数值相比)A 、3.0×10-8cmB 、3.5×10-8cmC 、4.0×10-8cmD 、5.0×10-8cm分析:注意到估算中所构建的物理模型的特征。
解答:一摩尔食盐中有N 个氯离子和N 个钠离子(N 为阿伏伽德罗常数),离子总数为2N 。
因为摩尔体积=摩尔质量/密度,即ρ/M V =,所以,每个离子所占体积ρN 2/M N 2/V V 0==。
这个V 0亦即图中四个离子所夹的正立方体的体积。
正立方体边长30V r =。
而距离最近的两钠离子中心间的距离为r 2。
因为摩尔体积=摩尔质量/密度,即ρ/M V =,而一定摩尔食盐中有N 个氯离子和N 个钠离子(N 为阿伏伽德罗常数),故每个离子占据体积ρN 2N N 2V V 0==,这个体积下辈 图中四个离子所夹的正立方体体积,其边长为r ,有r 3=V 0,相距最近的两钠离子中心间的距离则为r 2,故有cm104cm 108.22cm 102.22.2cm 2.2100.625.58N 2M 2V 2r 2883243233300---⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯=⨯==ρ。