部编版2020年高考物理一轮复习 第十三章 热学 第2讲 固体 液体和气体学案

第2讲 固体 液体和气体

微知识1 固体和液体 1.晶体与非晶体

(1)固体分为晶体和非晶体两类。晶体分单晶体和多晶体。

(2)单晶体具有规则的几何形状,多晶体和非晶体没有一定的几何形状;晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点。

(3)单晶体具有各向异性,多晶体和非晶体具有各向同性。 2.液体

(1)液体的表面张力

①概念:液体表面各部分间互相吸引的力。

②作用:液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。 ③方向:表面张力跟液面相切,且跟这部分液面的分界线垂直。

④大小:液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大。 (2)液晶

①液晶分子既保持排列有序而显示各向异性,又可以自由移动位置,保持了液体的流动性。 ②液晶分子的位置无序使它像液体,排列有序使它像晶体。

③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐,而从另外一个方向看则是杂乱无章的。 ④液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。 (3)毛细现象

浸润液体在细管中上升的现象以及不浸润液体在细管中下降的现象。 3.饱和汽 湿度 (1)饱和汽与未饱和汽

①饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽。 ②未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽。 (2)饱和汽压

①定义:饱和汽所具有的压强。

②特点:饱和汽压随温度而变。温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。 (3)湿度

①定义:空气的潮湿程度。

②绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强。

③相对湿度:在某一温度下,空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比,即相

1

水蒸气的实际压强p1

对湿度(B)=×100%

同温度水的饱和气压p2

。微知识2 气体

1.气体分子运动的特点及运动速率统计分布

2.理想气体

(1)宏观上讲:理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体,实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为理想气体。

(2)微观上讲:理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。 3.气体的状态参量

(1)压强;(2)体积;(3)温度。 4.气体的压强

(1)产生原因:由于气体分子无规则的热运动,大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。

(2)大小:气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力。公式p=。 5.气体实验定律

(1)等温变化——玻意耳定律

①内容:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比。 ②公式:p1V1=p2V2或pV=C(常量) (2)等容变化——查理定律

①内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比。 ②公式:=或=C(常量)。 ③推论式:Δp=·ΔT。 (3)等压变化——盖-吕萨克定律

①内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比。

2

FSp1p2pT1T2Tp1T1

②公式:=或=C(常量)。 ③推论式:ΔV=·ΔT。 (4)理想气体状态方程 一定质量的理想气体状态方程:

V1V2VT1T2TV1T1

p1V1p2V2pV=或=C(常量)。 T1T2T

一、思维辨析(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。) 1.单晶体和多晶体都具有各向异性的特征。(×) 2.船浮于水面是由于液体的表面张力作用。(×) 3.当人们感觉潮湿时,空气的绝对湿度一定较大。(×) 4.气体的压强是由于气体分子频繁地碰撞器壁产生的。(√) 5.一定质量的理想气体的内能完全由温度来决定。(√) 6.气体的温度升高压强一定增大。(×) 二、对点微练

1.(固体的性质)如图所示,曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程,图中横轴表示时间t,纵轴表示温度T。从图中可以确定的是( )

A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B.曲线M的bc段表示固液共存状态

C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态

解析 晶体有固定的熔点,非晶体无固定的熔点。晶体在熔化过程中,是固液共存的,故B项正确。 答案 B

2.(液体的性质)(多选)下列哪些现象中,表面张力起了作用( )

3

A.身体纤细的小虫在平静的水面上自由活动 B.小船浮在水面上

C.毛笔插入水中,笔毛散开,拿出水面,笔毛合拢在一起 D.打湿的鞋袜不容易脱下来 答案 ACD

3.(气体实验定律)某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0的空气的体积为( ) A.V

p0pB.V

pp0

??C.?-1?V

?

p0V+VTpVTp?p0

p?p0

??D.?+1?V

?

p?p0

解析 设需充入体积为V′的空气,以V、V′体积的空气整体为研究对象,由理想气体状态方程有

??=,得V′=?-1?V。

?

答案 C

4.(气体实验定律的微观解释)对于一定质量的气体,下列叙述正确的是( ) A.如果体积减小,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 B.如果压强增大,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数可能增大 C.如果温度升高,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 D.如果分子密度增大,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 解析 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数,是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的,选项A和D都是单位体积内的分子数增大,但分子的平均速率如何变化却不知道;选项C由温度升高可知分子的平均速率增大,但单位体积内的分子数如何变化未知,所以选项A、D、C都不能选。 答案 B

见学生用书P195

微考点 1 固体和液体的性质

核|心|微|讲

1.晶体和非晶体

(1)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性。 (2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体。 (3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体。 (4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。 2.液体表面张力 (1)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,分子间的相互作用力表现为引力。 (2)表面特性

4

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