1、第十二章 热热 学学 第2讲 固体、液体与气体 1 知识梳理双基自测 2 核心考点重点突破 3 2年高考1年模拟 1 知识梳理双基自测 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1晶体和非晶体晶体和非晶体 知识点知识点1 固体固体、液晶的微观结构液晶的微观结构 分类分类 比较项目比较项目 晶体晶体 非晶体非晶体 单晶体单晶体 多晶体多晶体 外形外形 规则规则 不规则不规则 _ 熔点熔点 确定确定 _ 不确定不确定 物理性质物理性质 各向异性各向异性 _ 各向同性各向同性 原子排列原子排列 有规则有规则 每个晶粒的排列每个晶粒的排列_ 无规则无规则 转化转化 晶体和非晶体晶体和非晶体_可
2、以相互转化可以相互转化 典型物质典型物质 石英、云母、明矾、石英、云母、明矾、_ 玻璃、橡胶玻璃、橡胶 不规则不规则 确定确定 各向同性各向同性 无规则无规则 在一定条件下在一定条件下 食盐食盐 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2晶体的微观结构晶体的微观结构 (1)结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排周期性地在空间排 列列。 (2)用晶体的微观结构特点解释晶体的特点用晶体的微观结构特点解释晶体的特点 现象现象 原因原因 晶体有规则的外形晶体有规则的外形 由于内部微粒由于内部微粒_的排列的排列 晶体各向异性晶体各向异性 由于
3、内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上由于内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上 的微粒数的微粒数_ 晶体的多形性晶体的多形性 由于组成晶体的微粒可以形成不同的由于组成晶体的微粒可以形成不同的_ 有规则有规则 不同不同 空间点阵空间点阵 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3液晶液晶 (1)液晶分子既保持排列有序而显示各向液晶分子既保持排列有序而显示各向_，又可以自由移动又可以自由移动 位置位置，保持了液体的保持了液体的_。 (2)液晶分子的位置无序使它像液晶分子的位置无序使它像_，排列有序使它像排列有序使它像_。 (3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐液晶分子的排列从某个
4、方向看比较整齐，而从另外一个方向看则而从另外一个方向看则 是是_的的。 (4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下液晶的物理性质很容易在外界的影响下_。 异性异性 流动性流动性 液体液体 晶体晶体 杂乱无章杂乱无章 发生改变发生改变 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1概念概念 液体表面各部分间液体表面各部分间_的力的力。 2作用作用 液体的表面张力使液面具有收缩到表面积液体的表面张力使液面具有收缩到表面积_的趋势的趋势。体积相体积相 同的情况下同的情况下，_的表面积最小的表面积最小。 知识点知识点2 液体的表面张力液体的表面张力 互相吸引互相吸引 最小最小 球形球形 高考一轮总
5、复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3方向方向 表面张力跟液面表面张力跟液面_，且跟这部分液面的分界线且跟这部分液面的分界线_。 4大小大小 液体的温度越高液体的温度越高，表面张力表面张力_；液体中溶有杂质时；液体中溶有杂质时，表面张表面张 力力_；液体的密度越小；液体的密度越小，表面张力表面张力_。 相切相切 垂直垂直 越小越小 变小变小 越大越大 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1饱和汽与未饱和汽：饱和汽与未饱和汽： (1)饱和汽：与液体处于饱和汽：与液体处于_的蒸汽的蒸汽。 (2)未饱和汽：没有达到未饱和汽：没有达到_的蒸汽的蒸汽。 2饱和汽压：饱和汽压： (1)定
6、义：饱和汽所具有的定义：饱和汽所具有的_。 (2)特点：饱和汽压随温度而变特点：饱和汽压随温度而变。温度越高温度越高，饱和汽压饱和汽压_，且且 饱和汽压与饱和汽的体积无关饱和汽压与饱和汽的体积无关。 知识点知识点3 饱和汽饱和汽、未饱和汽和饱和汽压未饱和汽和饱和汽压、相对湿度相对湿度 动态平衡动态平衡 饱和状态饱和状态 压强压强 越大越大 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3湿度：湿度： (1)定义：空气的定义：空气的_程度。程度。 (2)绝对绝对湿度：空气中所含湿度：空气中所含_的压强。的压强。 (3)相对湿度：空气中的水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之相对湿度：空气中的
7、水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之 比，比， 相对湿度相对湿度 水蒸气的实际压强水蒸气的实际压强 同温度水的饱和汽压同温度水的饱和汽压 100%。 潮湿潮湿 水蒸气水蒸气 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1气体分子运动特点：气体分子运动特点： (1)气体分子间距较大气体分子间距较大，分子力为零分子力为零，分子间除碰撞外分子间除碰撞外_ 作用作用，向各个方向运动的气体分子向各个方向运动的气体分子_。 (2)分子做无规则运动分子做无规则运动，分子速率按分子速率按“_”的统计的统计 规律分布规律分布。 (3)温度一定时某种气体分子速率分布是确定的温度一定时某种气体分子速率分布是
8、确定的，温度升高时温度升高时， _，速率大的分子数增多速率大的分子数增多，分子的分子的_增增 大大，但不是每个分子的速率都增大但不是每个分子的速率都增大。 知识点知识点4 气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布、气体实验定律气体实验定律、理想气体理想气体 不受其他力不受其他力 数目相等数目相等 中间多中间多，两头少两头少 速率小的分子数减少速率小的分子数减少 平均速率平均速率 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2气体的状态参量：气体的状态参量： (1)气体的压强气体的压强。 产生原因：由于气体分子无规则的热运动产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地
9、碰大量的分子频繁地碰 撞器壁产生撞器壁产生_的压力的压力。 决定气体压强大小的因素决定气体压强大小的因素。 宏观上：决定于气体的温度和体积宏观上：决定于气体的温度和体积。 微观上：决定于气体分子的微观上：决定于气体分子的_和分子密集程度和分子密集程度。 持续而稳定持续而稳定 平均动能平均动能 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (2)气体的温度：气体的温度： 物 理 意 义 ： 宏 观 上 表 示 物 体 的物 理 意 义 ： 宏 观 上 表 示 物 体 的 _ ， 微 观 上 是微 观 上 是 _的标志的标志。 热力学温度与摄氏温度的关系：热力学温度与摄氏温度的关系：T_。 冷
10、热程度冷热程度 分子平均动能分子平均动能 t273.15 K 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3气体实验定律：气体实验定律： 名称名称 项目项目 玻意耳定律玻意耳定律 查理定律查理定律 盖吕萨克定律盖吕萨克定律 成立成立 条件条件 质量一定，质量一定，_ 不变不变 质量一定，质量一定，_ 不变不变 质量一定，质量一定，_ 不变不变 公式公式 p1V1p2V2或或 pV C(常量常量) p1 p2 T1 T2或 或 p T C(常量常量) V1 V2 T1 T2或 或V T C (常量常量) 图像图像 温度温度 体积体积 压强压强 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导
11、航 4理想气体状态方程：理想气体状态方程： (1)理想气体：在任何温度理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从任何压强下都遵从_的的 气体气体。 理想气体是经过科学抽象而建立的理想气体是经过科学抽象而建立的_，实际上并不实际上并不 存在存在。 理想气体不考虑分子间作用力理想气体不考虑分子间作用力，不存在不存在_，内能只与内能只与 _有关有关，与体积无关与体积无关。 气体实验定律气体实验定律 理想化模型理想化模型 分子势能分子势能 温度温度 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 实际气体实际气体(特别是不易液化的气体特别是不易液化的气体)在压强不太大， 温度不太低时可在压强不太大， 温
12、度不太低时可 看作理想气体。看作理想气体。 (2)理想气体状态方程：理想气体状态方程：p1V1 T1 p2V2 T2 或或pV T _。 C(常量常量) 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 一一、堵点疏通堵点疏通 1气体的压强是由气体的自身重力产生的气体的压强是由气体的自身重力产生的。 ( ) 2有无确定的熔点是区分晶体和非晶体比较准确的方法有无确定的熔点是区分晶体和非晶体比较准确的方法。 ( ) 3液晶具有液体的流动性液晶具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性又具有晶体的光学各向异性。 ( ) 4船浮于水面上不是由于液体的表面张力船浮于水面上不是由于液体的表面张力。 ( )
13、 5水蒸气达到饱和时水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化水蒸气的压强不再变化，这时这时，水不再蒸水不再蒸 发和凝结发和凝结。 ( ) 6压强极大的气体不再遵从气体实验定律压强极大的气体不再遵从气体实验定律。 ( ) 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 二二、对点激活对点激活 1(多选多选)关于晶体和非晶体关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( ) A晶体和非晶体都有固定的熔点晶体和非晶体都有固定的熔点 B晶体有固定的熔点晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点而非晶体没有固定的熔点 C所有晶体都是各向异性的所有晶体都是各向异性的 D多晶体没有确定的几何形状多
14、晶体没有确定的几何形状 BD 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 晶体有固定的熔点晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点而非晶体没有固定的熔点，所以选项所以选项 A错错，B正确；晶体中的单晶体各向异性正确；晶体中的单晶体各向异性，多晶体各向同性多晶体各向同性，所以选项所以选项C 错；单晶体有确定的几何形状错；单晶体有确定的几何形状，而多晶体和非晶体均无确定的几何形而多晶体和非晶体均无确定的几何形 状状，所以选项所以选项D正确正确，故选故选B、D。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2(多选多选)下列现象中下列现象中，主要是液体表面张力作用的是主要是液体
15、表面张力作用的是 ( ) A水黾可以停在水面上水黾可以停在水面上 B小木船漂浮在水面上小木船漂浮在水面上 C荷叶上的小水珠呈球形荷叶上的小水珠呈球形 D慢慢向小酒杯中注水慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来水仍不会流下来 解析解析 水黾可以停在水面上是液体表面张力的作用水黾可以停在水面上是液体表面张力的作用，小木船漂浮小木船漂浮 在水面上是因为浮力在水面上是因为浮力，二者最直观的区别是物体有没有一部分陷进水里二者最直观的区别是物体有没有一部分陷进水里 面；表面张力使液体表面有收缩的趋势面；表面张力使液体表面有收缩的趋势，所以荷叶上的小水珠呈球形所以荷叶上的小
16、水珠呈球形， 水面稍高出杯口也不会流下来水面稍高出杯口也不会流下来，故故A，C，D正确正确，B错误错误。 ACD 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3对一定质量的气体来说对一定质量的气体来说，下列几点能做到的是下列几点能做到的是 ( ) A保持压强和体积不变而改变它的温度保持压强和体积不变而改变它的温度 B保持压强不变保持压强不变，同时升高温度并减小体积同时升高温度并减小体积 C保持温度不变保持温度不变，同时增加体积并减小压强同时增加体积并减小压强 D保持体积不变保持体积不变，同时增加压强并降低温度同时增加压强并降低温度 C 解析解析 根据理想气体状态方程根据理想气体状态方程p
17、V T C 逐一分析，只有逐一分析，只有 C 正确。正确。 2 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1晶体和非晶体晶体和非晶体 (1)单晶体具有各向异性单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异但不是在各种物理性质上都表现出各向异 性性。 (2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体且是单晶体。 (3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之反之，必是非晶体必是非晶体。 (4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。 考点一考点一 固体和液
18、体的性质固体和液体的性质 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2液体表面张力液体表面张力 (1)形成原因：形成原因： 表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互分子间的相互 作用力表现为引力作用力表现为引力。 (2)表面特性：表面特性： 表面层分子间的引力使液面产生了表面张力表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层使液体表面好像一层 绷紧的弹性薄膜绷紧的弹性薄膜。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (3)表面张力的方向：表面张力的方向： 和液面相切和液面相切，垂直于液面上的各条分界线垂直
19、于液面上的各条分界线。 (4)表面张力的效果：表面张力的效果： 表面张力使液体表面具有收缩趋势表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小使液体表面积趋于最小，而在而在 体积相同的条件下体积相同的条件下，球形的表面积最小球形的表面积最小。 (5)表面张力的大小：表面张力的大小： 跟边界线的长度跟边界线的长度、液体的种类液体的种类、温度都有关系温度都有关系。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A将一块晶体敲碎后将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体得到的小颗粒是非晶体 B固体可以分为晶体和非晶体两类固体可以分为晶体和非
20、晶体两类，有些晶体在不同方向上有不有些晶体在不同方向上有不 同的光学性质同的光学性质 C由同种元素构成的固体由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成可能会由于原子的排列方式不同而成 为不同的晶体为不同的晶体 D在合适的条件下在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也某些非晶体也 可以转化为晶体可以转化为晶体 E在熔化过程中在熔化过程中，晶体要吸收热量晶体要吸收热量，但温度保持不变但温度保持不变，内能保持内能保持 不变不变 例例1 BCD 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 将一晶体敲碎后将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶
21、体得到的小颗粒仍是晶体，故选项故选项A错错 误；单晶体具有各向异性误；单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同， 故选项故选项B正确；例如金刚石和石墨由同种元素构成正确；例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列但由于原子的排列 方式不同而成为不同的晶体方式不同而成为不同的晶体，故选项故选项C正确；晶体与非晶体在一定条件正确；晶体与非晶体在一定条件 下可以相互转化下可以相互转化。如天然水晶是晶体如天然水晶是晶体，熔融过的水晶熔融过的水晶(即石英玻璃即石英玻璃)是非是非 晶体晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体也有些非晶体在一定条件
22、下可转化为晶体，故选项故选项D正确；在熔正确；在熔 化过程中化过程中，晶体要吸收热量晶体要吸收热量，温度保持不变温度保持不变，但内能增大但内能增大，故选项故选项E错错 误误。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 变式训练变式训练1(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A在毛细现象中在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高毛细管中的液面有的升高，有的降低有的降低，这与液这与液 体的种类和毛细管的材质有关体的种类和毛细管的材质有关 B脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润， 以便吸取药液以便吸取药液 C烧热
23、的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭熔化的蜂蜡呈椭 圆形圆形，说明蜂蜡是晶体说明蜂蜡是晶体 D在空间站完全失重的环境下在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为水滴能收缩成标准的球形是因为 液体表面张力的作用液体表面张力的作用 E制作晶体管制作晶体管、集成电路可以用集成电路可以用多晶体多晶体 ABD 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 在毛细现象中在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高毛细管中的液面有的升高，有的降低有的降低，这这 与液体的种类和毛细管的材质有关与液体的种类和毛细管的材质有关，选项选项A正确；
24、脱脂棉脱脂的目的在正确；脱脂棉脱脂的目的在 于使它从不被水浸润变为可以被水浸润于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液以便吸取药液，选项选项B正确；正确； 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形熔化的蜂蜡呈椭圆形，说说 明云母片的物理性质具有各向异性明云母片的物理性质具有各向异性，云母片是单晶体云母片是单晶体，选项选项C错误；在错误；在 空间站完全失重的环境下空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张 力的作用力的作用，选项选项D正确；制作晶体管正确；制作晶体管、集成电路
25、只能用单晶体集成电路只能用单晶体， 是因为是因为 单晶体具有各项异性单晶体具有各项异性，选项选项E错误错误。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1产生的原因产生的原因 由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀形成对器壁各处均匀、 持续的压力持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强。 2决定因素决定因素 (1)宏观上：决定于气体的温度和体积宏观上：决定于气体的温度和体积。 (2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。 考点二考
26、点二 气体压强的产生与计算气体压强的产生与计算 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3平衡状态下气体压强的求法平衡状态下气体压强的求法 液片法液片法 选取假想的液体薄片选取假想的液体薄片(自身重力不计自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧为研究对象，分析液片两侧 受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等 方程，求得气体的压强方程，求得气体的压强 力平衡法力平衡法 选取与气体接触的液柱选取与气体接触的液柱(或活塞或活塞)为研究对象进行受力分析，得到为研究对象进行受力分析，得到 液柱液柱(或活塞或活塞)的受力平衡方程
27、，求得气体的压强的受力平衡方程，求得气体的压强 等压面法等压面法 在连通器中，同一种液体在连通器中，同一种液体(中间不间断中间不间断)同一深度处压强相等。液同一深度处压强相等。液 体内深体内深h处的总压强处的总压强pp0gh，p0为液面上方的压强为液面上方的压强 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 4加速运动系统中封闭气体压强的求法加速运动系统中封闭气体压强的求法 选取与气体接触的液柱选取与气体接触的液柱(或活塞或活塞)为研究对象为研究对象，进行受力分析进行受力分析，利用利用 牛顿第二定律列方程求解牛顿第二定律列方程求解。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 若已知
28、大气压强为若已知大气压强为p0，在图中在图中 各装置均处于静止状态各装置均处于静止状态，图中液体密度均图中液体密度均 为为，求被封闭气体的压强求被封闭气体的压强。 例例2 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 在甲图中在甲图中，以以B液面为研究对象液面为研究对象， 由由二力平衡知二力平衡知p气 气S ghSp0S 所以所以p气 气 p0gh 在图乙中在图乙中，以以B液面为研究对象液面为研究对象，由平衡方程由平衡方程F上 上 F下 下， ，有：有： p气 气S ghSp0S p气 气 p0gh 在图丙中在图丙中，仍以仍以B液面为研究对象液面为研究对象，有有 p气 气 ghs
29、in 60pBp0 所以所以 p 气气p0 3 2 gh 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 在在图丁中图丁中，以液面以液面A为研究对象为研究对象，由二力平衡得由二力平衡得 p气 气S (p0gh1)S 所以所以p气 气 p0gh1 在图戊中在图戊中，从开口端开始计算从开口端开始计算，右端大气压为右端大气压为p0，同种液体同一水同种液体同一水 平面上的压强相同平面上的压强相同，所以所以b气柱的压强为气柱的压强为pbp0g(h2h1)，而而a气柱的气柱的 压强为压强为papbgh3p0g(h2h1h3)。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 答案答案 甲：甲：p0gh
30、 乙：乙：p0gh 丙：丙：p0 3 2 gh 丁：丁：p0gh1 戊：戊：pap0g(h2h1h3) pbp0g(h2h1) 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 如图所示两个气缸质量均为如图所示两个气缸质量均为M，内部横截面积均为内部横截面积均为S，两个两个 活塞的质量均为活塞的质量均为m，左边的气缸静止在水平面上左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖右边的活塞和气缸竖 直悬挂在天花板下直悬挂在天花板下。不计活塞与气缸壁间的摩擦不计活塞与气缸壁间的摩擦，两个气缸内分别封闭两个气缸内分别封闭 有一定质量的气体有一定质量的气体A、B，大气压为大气压为p0，重力加速度为重力加速
31、度为g，求封闭气体求封闭气体A、 B的压强各多大的压强各多大？ 例例3 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 题图甲中选活塞题图甲中选活塞 m 为研究对象为研究对象 pASp0Smg 得得 pAp0mg S 。 题图乙中选气缸题图乙中选气缸 M 为研究对象为研究对象 p0SpBSMg， 得得 pBp0Mg S 。 答案答案 p0mg S p0Mg S 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质 量量、不同温度的两条等温线不同温度的两条等温线，不同体积的两条等容不同体积的两条等容 线线，不
32、同压强的两条等压线的关系不同压强的两条等压线的关系。 例如：在图甲中例如：在图甲中，V1对应虚线为等容线对应虚线为等容线，A、B分分 别是虚线与别是虚线与T2、T1两线的交点两线的交点，可以认为从可以认为从B状态通过状态通过 等容升压到等容升压到A状态状态，温度必然升高温度必然升高，所以所以T2T1。 考点三考点三 气体状态变化的图像问题气体状态变化的图像问题 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 又如图乙所示又如图乙所示，A、B两点的温度相等两点的温度相等，从从B状态到状态到A状态压强增状态压强增 大大，体积一定减小体积一定减小，所以所以V2V1。 高考一轮总复习 物理 第十二章
33、 热 学 返回导航 2一定质量的气体不同图像的比较一定质量的气体不同图像的比较 类别图线类别图线 特点特点 举例举例 pV pVCT(其中其中 C 为恒量为恒量)， 即， 即 pV 之之 积越大的等温线温度越高， 线离原积越大的等温线温度越高， 线离原 点越远点越远 p 1 V pCT 1 V，斜率 ，斜率 kCT，即斜率越，即斜率越 大，温度越高大，温度越高 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 类别图线类别图线 特点特点 举例举例 pT pC VT，斜率 ，斜率 kC V，即斜率越大， ，即斜率越大， 体积越小体积越小 VT VC PT，斜率 ，斜率 kC p ，即斜率越大，即
34、斜率越大， 压强越小压强越小 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所如图所 示示，pT和和VT图像各记录了其部分变化过程图像各记录了其部分变化过程，试求：试求： (1)温度为温度为600 K时气体的压强；时气体的压强； (2)在在pT图像上将温度从图像上将温度从400 K升高到升高到600 K的变化过程补充完整的变化过程补充完整。 例例4 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 (1)已知已知 p11.0105 Pa， V12.5 m3， T1400 K， V23 m3，
35、 T2 600 K，由理想气体状态方程有，由理想气体状态方程有 p1V1 T1 p2V2 T2 得得 p2p1V1T2 T1V2 1.25105 Pa 也可以由图像解，但要有必要的说明。也可以由图像解，但要有必要的说明。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 答案答案 (1)1.25105 Pa (2)见解析见解析图图 (2)气体从气体从 T1400 K 升高到升高到 T3500 K，经历了等容变化，由查理，经历了等容变化，由查理 定律：定律： p1 T1 p3 T3， ， 得气体压强得气体压强 p3 1. 25105 Pa 气体从气体从 T3 500 K 变化到变化到 T2 60
36、0 K，经历，经历 了等压变化，画出两段直线如图。了等压变化，画出两段直线如图。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (1)明确点明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明应当明 确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个它对应着三个 状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状 态变化的一个过程态变化的一个过程。 气体状态变化图像的分析方法气体状态变化图像的分析方法 名师点拨名师
37、点拨 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (2)明确图像斜率的物理意义：在明确图像斜率的物理意义：在VT图像图像(pT图像图像)中中，比较两个比较两个 状态的压强状态的压强(或体积或体积)大小大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大 小小，其规律是：斜率越大其规律是：斜率越大，压强压强(或体积或体积)越小；斜率越小越小；斜率越小，压强压强(或体积或体积) 越大越大。 (3)明确图像面积的物理意义：在明确图像面积的物理意义：在pV图像中图像中，pV图线与图线与V轴所围轴所围 面积表示气体对外界或外界对气体所做的功面积表示气体对外界或外界对气
38、体所做的功。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 变式训练变式训练2如图所示如图所示，一定一定 质量理想气体的状态沿质量理想气体的状态沿1231 的顺序做循环变化的顺序做循环变化。若改用若改用VT或或 pV图像表示这一循环图像表示这一循环，可能正确可能正确 的选项是的选项是 ( ) D 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 由图示图像由图示图像A可知可知，12过程过程，V与与T成正比成正比，是等压变是等压变 化化，不符合题意不符合题意，A错误；由图像错误；由图像B可知可知，12过程是等容变化过程是等容变化，温度温度 降低降低，不符合题意不符合题意，B错误；由
39、图示图像错误；由图示图像C可知可知，23过程是等压变过程是等压变 化化，体积变大体积变大，由盖由盖吕萨克定律可知吕萨克定律可知，温度温度T升高升高，不符合题意不符合题意，C错错 误；由图示图像误；由图示图像D可知可知，12过程过程，是等容过程是等容过程，p与与T成正比成正比，p与与T均均 增大增大，23过程过程，是等压变化是等压变化，压强压强p不变不变，体积体积V减小减小，由盖由盖吕萨克吕萨克 定律可知定律可知，温度温度T降低；由题图中降低；由题图中pT图像可知图像可知，31过程过程，是等温变是等温变 化化，温度温度T不变不变，压强压强p减小减小，由玻意耳定律可知由玻意耳定律可知，体积体积V变
40、大变大，符合题符合题 意意，D正确正确。 3 2年高考1年模拟 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1(2020 江苏单科江苏单科)(多选多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千 多年的历史多年的历史，它是一种非晶体它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有下列关于玻璃的说法正确的有 ( ) A没有固定的熔点没有固定的熔点 B天然具有规则的几何形状天然具有规则的几何形状 C沿不同方向的导热性能相同沿不同方向的导热性能相同 D分子在空间上周期性排列分子在空间上周期性排列 解析解析 非晶体没有固定的熔点；因为其分子在空间上排列无规非晶体没有固定的
41、熔点；因为其分子在空间上排列无规 则则，所以不具有规则的几何形状；其导热性能为各向同性所以不具有规则的几何形状；其导热性能为各向同性，故故A、C项项 正确正确，B、D项错误项错误。 AC 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2(2019 全国卷全国卷)如如pV图所示图所示，1、2、3三个点代表某容器中一三个点代表某容器中一 定量理想气体的三个不同状态定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是对应的温度分别是T1、T2、T3，用用N1、 N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位 面积的平均次数面积的
42、平均次数，则则N1_N2，T1_T3，N2_N3。(填填 “大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”) 大于大于 等于等于 大于大于 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 根据理想气体状态方程根据理想气体状态方程p 1 V1 T1 p 2 V2 T2 p 3 V3 T3 ，可，可 知知 T1T2，T2T2，状态，状态 1 时气体分子热运动的平时气体分子热运动的平 均动能大，热运动的平均速率大，分子密度相等，故单位面积的平均碰均动能大，热运动的平均速率大，分子密度相等，故单位面积的平均碰 撞次数多， 即撞次数多， 即 N1N2； 对； 对于状态于状态 2、 3， 由于，
43、由于 V3V2， 故分子密度， 故分子密度 n3T2，故状态，故状态 3 分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，而且分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，而且 p2p3，因此状态，因此状态 2 单位面积的平均碰撞次数多，即单位面积的平均碰撞次数多，即 N2N3。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3(2020 广东兴宁月考广东兴宁月考)我们在河边会发现有些小昆虫能静止于水我们在河边会发现有些小昆虫能静止于水 面上面上，这是因为这是因为 ( ) A小昆虫的重力可忽略小昆虫的重力可忽略 B小昆虫的重力与浮力平衡小昆虫的重力与浮力平衡 C小昆虫的重力与表面张力平衡小昆虫的
44、重力与表面张力平衡 D表面张力使水面收缩成表面张力使水面收缩成“弹性薄膜弹性薄膜”，对小昆虫产生一个向上对小昆虫产生一个向上 的支持力的支持力，小昆虫的重力和支持力平衡小昆虫的重力和支持力平衡 解析解析 小昆虫静止在水面上是因为小昆虫所受的合外力为零小昆虫静止在水面上是因为小昆虫所受的合外力为零，表表 面张力不是作用于小昆虫上的力面张力不是作用于小昆虫上的力，而是作用于液体表面层中的力而是作用于液体表面层中的力。 D 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 4(2020 甘肃静宁月考甘肃静宁月考)(多选多选)在下图中在下图中，能反映理想气体经历了等能反映理想气体经历了等 温变化温变化
45、等容变化等容变化等压变化等压变化，又回到原来状态的是又回到原来状态的是 ( ) BC A B C D 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 本题考查对不同图像中气体等温、等压、等容三种状态变本题考查对不同图像中气体等温、等压、等容三种状态变 化的认识。化的认识。pV图像中，斜线不是等温变化，竖直线为等容变化，水平图像中，斜线不是等温变化，竖直线为等容变化，水平 线为等压变化，故题图线为等压变化，故题图A不能反映要求的变化，选项不能反映要求的变化，选项A错误；错误；pT图像图像 中，竖直线为等温变化，斜线为等容变化，水平线为等压变化，题图中，竖直线为等温变化，斜线为等容变化，水平线为等压变化，题图B 反映了要求的变化，选项反映了要求的变化，选项B正确；正确；VT图中，竖直线为等温变化，水平图中，竖直线为等温变化，水平 线为等容变化，斜线为等压变化，题图线为等容变化，斜线为等压变化，题图C反映了要求的变化，而题图反映了要求的变化，而题图D 经历了相反的变化，选项经历了相反的变化，选项C正确，正确，D错误。错误。 谢谢观看
