专题六分子动理论气体及热力学定律1．宏观量和微观量及其相互关系.PPT

1．宏观量和微观量及其相互关系 (1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. (2)宏观量：物体的体积V，摩尔体积Vm；物体的质量m、摩尔质量Mm；物体的密度ρ. [例1]　空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥，若有一空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数N； (2)一个水分子的直径d. [答案]　(1)3×1025个　(2)4×10－10 m 【借题发挥】 宏观量和微观量计算问题的三点注意 (1)固体、液体分子可认为紧靠在一起，可看成球体或立方体；气体分子只能按立方体模型计算所占的空间． (2)状态变化时分子数不变． (3)阿伏加德罗常数是宏观与微观的联系桥梁，计算时要注意抓住与其有关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量． 【针对训练1】 已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字) 1．描述气体的状态参量：热力学温度(T)、压强(p)、体积(V)． 2．气体实验定律及状态方程 [审题指导]　解此题的关键有两点 (1)正确选取研究对象并分析其状态变化特点． (2)活塞类模型中压强的计算方法． 【借题发挥】 气体实验定律应用的一般思路 (1)弄清题意，确定研究对象．一般地说，研究对象分两类：一类是热学研究对象(一定质量的理想气体)；另一类是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)． (2)分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态变化过程，依据气体实验定律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程． (3)注意挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程． (4)多个方程联立求解，对求解的结果注意检验它们的合理性． 【针对训练2】 如图，由U型管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0 ℃的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体．U型管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U型管内左右水银柱高度相等．假设U型管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积． (1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)； (2)将右侧水槽的水从0 ℃加热到一定温度时，U型管内左右水银柱高度差又为60 mm，求加热后右侧水槽的水温． 答案：(1)180 mmHg　(2)364 K 1．热力学第一定律公式ΔU＝Q＋W符号的规定 2．热力学第二定律的两种表述 表述一：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． 表述二：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． [例3]　(多选)(2014年济南高三质检)如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑．现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是(　　) A．每个气体分子的速率都不变 B．气体分子平均动能不变 C．水平外力F逐渐变大 D．气体内能减少 E．气体放出热量 F．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现 G．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律 [审题指导]　本题关键信息有两处 (1)“导热的汽缸”说明气体状态变化时，温度不变． (2)“活塞缓慢向右移动”气体对外做功． [解析]　活塞缓慢移动，气体温度不变，分子平均动能不变，B项正确；理想气体内能只与温度有关，故内能不变，D项错；气体分子的速率遵循统计规律，A项错；气体等温膨胀，压强减小，水平外力F逐渐变大，C项正确；气体膨胀，对外做功，内能不变，故吸收热量，E项错；此过程不违反热力学第一定律，F项错；气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，由此过程需要借助外界的影响才能实现，故不违反热力学第二定律，G项正确． [答案]　BCG 【借题发挥】 热力学第一定律的应用技巧 (1)应用热力学第一定律时，一要注意各符号正负的规定，二要注意改变内能的两种方式：做功和热传递．不能认为物体吸热(或对物体做功)，物体的内能就一定增加． (2)若研究对象为气体，对