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高中三年级物理

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    某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气体逐渐膨胀起来,如图所示。

    (1)在气球膨胀过程中,下列说法正确的是________。
    A.该密闭气体分子间的作用力增大
    B.该密闭气体组成的系统熵增加
    C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的
    D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
    (2)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6 J的功,同时吸收了0.9 J的热量,则该气体内能变化了________J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度________(填“升高”或“降低”)。
    本题信息:2012年专项题物理实验题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气体...” 主要考查您对

分子间的相互作用力

热力学第一定律

熵增加原理

气体的压强

气体分子运动特点

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 分子间的相互作用力
  • 热力学第一定律
  • 熵增加原理
  • 气体的压强
  • 气体分子运动特点

分子间有空隙的依据:

分子可以永不停息地运动
气体容易被压缩
水与酒精混合后总体积减小
物体的热胀冷缩等

分子力:

1.概念:分子间同时存在着引力和斥力,分子力是二者的合力。
2. 存在依据:分子间有空隙,但液体仍有一定的体积,固体有一定的形状和体积等;固体很难被拉断,固体、液体很难被压缩等
3.分子间引力与斥力都随分子间距离的减小而增大,但斥力随距离变化快,分子力与分子间距离不是单调关系






热力学第一定律:

1、内容:物体内能的增量(ΔU)等于外界对物体做的功(W)和物体吸收的热量(Q)的总和。
2、表达式:W+Q=ΔU。
3、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,ΔU取正值,物体内能减少,ΔU取负值。

热力学第一定律在理想气体中的应用方法:

 1.功W的正负分析
若体积V增大,则W取“-”;若体积V减小,则形取“+”。
注意,若气体向真空中自由膨胀时,则W=0。
2.△U的正负分析
一定质量理想气体的内能只与温度有关。
若温度T增大,△U取“+”;若温度T减小,△U取“-”;若T不变,贝△U=0。
3.Q的正负分析:
绝热Q=0,吸热Q取“+”,放热Q取“-”。
4.气体状态变化还应结合分析
5.由图像讨论气体的功、热量和内能
(1)等温线(如图所示):一定质量的理想气体,

,等温降压膨胀,内能不变,吸热等于对外做的功。
,等容升温升压,不做功,吸热等于内能增加。
,等压降温压缩,放热等于外界做功和内能减少量。
(2)等容线(如图所示):一定质量的理想气体,
状态及能量变化同等温线分析。
(3)等压线(如图所示):一定质量的理想气体.等温升压压缩,内能不变,外界做功等于放热;等压升温膨胀,吸热等于内能增加量和对外做的功;等容降温降压,内能减小量等于放热。


熵:

概念:物理学中用字母Ω表示一个宏观状态所对应的微观状态的数目,用字母S表示熵,有,式中k叫做玻尔兹曼常量

熵增加原理:

1.内容:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。如果过程可逆,则熵不变;如果过程不可逆,则熵增加。
2.从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律:一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展,而熵值较大代表着较为无序,所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展
气体的状态参量:

1、温度:宏观上表示物体的冷热程度,微观上是分子平均动能的标志。两种温标的换算关系:T=(t+273)K。绝对零度为-273.15℃,它是低温的极限,只能接近不能达到。
2、气体的体积:气体的体积不是气体分子自身体积的总和,而是指大量气体分子所能达到的整个空间的体积。封闭在容器内的气体,其体积等于容器的容积。
3、气体的压强:气体作用在器壁单位面积上的压力。数值上等于单位时间内器壁单位面积上受到气体分子的总冲量。
①产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀的持续的压力。
②决定因素:一定气体的压强大小,微观上决定于分子的运动速率和分子密度;宏观上决定于气体的温度和体积。 
气体分子运动的特点:

1、气体分子间有很大的空隙。气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍;
2、气体分子之间的作用力十分微弱。在处理某些问题时,可以把气体分子看作没有相互作用的质点;
3、气体分子除了相互碰撞或者碰撞器壁外,不受力的作用,可以再空间自由移动,因而气体可以充满它所能达到的空间。
4、气体分子运动的速率很大,常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒。离这个数值越远,分子数越少,表现出“中间多,两头少”的统计分布规律。
5、对大量气体分子,由统计方法知,在任一时刻气体分子沿各个方向运动的数目是均等的。
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