2020高考物理月刊专版 专题12 热学专题复习2 5页

热学专题复习2 ‎ 一. 重要概念和规律 ‎1. 分子动理论 物质是由大量分子组成的；分子永不停息的做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。说明：（1）阿伏加德罗常量。它的联系宏观量和微观量的桥梁，有很重要的意义；（2）布朗运动是指悬浮在液体（或气体）里的固体微粒的无规则运动，不是分子本身的运动。它是由于液体（或气体）分子无规则运动对固体微粒碰撞的不均匀所造成的。因此它间接反映了液体（或气体）分子的无序运动。‎ ‎2. 温度 温度是物体分子热运动的平均动能的标志。它是大量分子热运动的平均效果的反映，具有统计的意义，对个别分子而言，温度是没有意义的。任何物体，当它们的温度相同时，物体内分子的平均动能都相同。由于不同物体的分子质量不同，因而温度相同时不同物体分子的平均速度并不一定相同。‎ 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形 式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。必须注意：不消耗任何能量，不断对外做功的机器（永动机）是不可能做成的。利用热机，要把从燃料的化学能转化成的内能，全部转化为机械能也是不可能的。‎ ‎5. 热力学第二定律 从热传导的方向来描述：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。‎ 从机械能与内能转化过程的方向性来描述：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。‎ ‎6. 气体状态参量 描述一定质量气体的状态参量为：温度，气体分子平均动能的标志。体积，气体分子所占据的空间，许多情况下等于容器的容积。压强，大量气体分子无规则运动碰撞器壁所产生的，其大小等于单位时间内、器壁单位面积上所受气体分子碰撞的总冲量。内能，气体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，理想气体的内能仅与温度有关。‎ 二. 重要研究方法 ‎1. 微观统计平均 热学的研究对象是由大量分子组成的。其宏观特性都是大量分子集体行为的反映。不可能也无必要像力学中那样根据每个物体（每个分子）的受力情况，定出运动方程。热学中的状态参量和各种现象具有统计平均的意义。因此，当大量分子处于无序运动状态或作无序排列时，所表现出来的宏观特性––––如气体分子对器壁的压强、非晶体的物理属性等都显示出均匀性。当大量分子作有序排列时，必显示出不均匀性，如晶体的各向异性等。研究热学现象时，必须充分领会这种统计平均观点。‎ ‎2. 能的转化和守恒 各种不同形式的能可能相互转化，在转化过程中总量保持不变。这是自然界中的一条重要规律。也是指导我们分析研究各种物理现象时的一种极为重要的思想方法。‎ 三. 典型例题分析 一事实说明这时空气分子间表现为斥力；‎ D. 磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力。‎ 解：A、B正确。无论怎样压缩，气体分子间距离一定大于，所以气体分子量一定表现为引力。空气压缩到一定程度很难再压缩不是因为分子斥力的作用，而是气体分子频繁撞击活塞产生压强的结果，应该用压强增大解释，所以C不正确。磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，所以D也不正确。‎ 例3. 下列说法中正确的是（ ）‎ A. 物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大；‎ B. 物体的机械能为零时内能也为零；‎ C. 物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小；‎ D. 气体体积增大时气体分子势能一定增大。‎ 这时吸热后物体内能的增加表现为分子势能的增加，所以A不正确。做功也可以使物体温度升高，例如用力多次来回弯曲铁丝，弯曲点铁丝的温度明显升高，这是做功增加了物体的内能，使温度上升，所以B不正确。冰化为水时要吸热，内能中的分子动能不变，但分子势能增加，因此内能增加，所以C不正确。水沸腾时要吸热，内能中的分子动能不变但分子势能增加，所以内能增大，D正确。‎