分子动理论气体及热力学讲述.ppt

第12讲　分子动理论　气体及热力学 定律 1．(2011·江苏卷·12A)(1)如图6－12－1 所示，一演示用的“永动机”转轮由5根 轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形 状记忆合金制成的叶片．轻推转轮后， 进入热水的叶片因伸展而“划水”，推 动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅 速恢复，转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是 (　　)． A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量 B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高 D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 (2)如图6－12－2所示，内壁光滑的 气缸水平放置，一定质量的理想气 体被活塞密封在气缸内，外界大气 压强为p0.现对气缸缓慢加热，气体 吸收热量Q后，体积由V1增大为V2. 则在此过程中，气体分子平均动能________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了________． 解析　(1)形状记忆合金进入水后受热形状发生改变而搅动热水，由能量守恒知能量来源于热水，故A、B、C错；由能量守恒知，叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能，一部分释放于空气中，故D对． (2)加热后，气体温度升高，平均动能增大， ΔU＝Q＋W＝Q－p0S0d＝Q－p0(V2－V1) 2．(2012·江苏卷，12A)(1)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有________．　 A．水黾可以停在水面上 B．叶面上的露珠呈球形 C．滴入水中的红墨水很快散开 D．悬浮在水中的花粉做无规则运动 (2)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图6－12－3甲所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2. (3)如图乙所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝1.0×105Pa，吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量． 3．(2013·江苏卷，12A) 如图6－12－4所示，一定质量的 理想气体从状态A依次经过状态B、 C和D后再回到状态A.其中，A→ B和C→D为等温过程，B→C 和D→A为绝热过程(气体与外界 无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”． A．A→B过程中，外界对气体做功 B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大 C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 ②该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”)．若气体在A―→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ. ③若该循环过程中的气体为1 mol，气体在A状态时的体积为10 L，在B状态时压强为A状态时的.求气体在B状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，计算结果保留一位有效数字) 解析　①由理想气体状态方程和热力学第一定律分析，A→B为等温过程，内能不变，气体的体积增大，气体对外做功，A错；B→C过程为绝热过程，体积增大对外做功，因此内能减小，气体分子的平均动能减小，B错；C→D为等温过程，体积减小，分子数密度增大，单位时间内碰撞单位面积的分子数增多，C项正确； D→A为绝热过程，体积减小，外界对气体做功内能增大，温度升高，因此气体分子的速率分布曲线变化，D错． 命题特点 2011年、2012年的试题都是由独立的三个小题组成，2013年的试题是一个题干提出了三个问题． 这三年的共同特点是有选择题，有填空题，最后都是小计算题． 热点聚焦 2. 3．微观量与宏观量的关系 4．晶体和非晶体 5．热力学第二定律：(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． (2)不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化 6．液体的表面张力、饱和蒸汽、饱和蒸汽压 7. 8．牢记以下的几个结论： (1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体； (2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密度有关； (3)做功和热传递都可以改变物体的内能，理想气体的内能只与温度有关； (4)温度变化时，意味着物体内分子的平均动能随之变化，并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化． 【典例1】 (1)下列说法正确的是______． A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．分子间距离增大时，分子间的引力