【選修3-3】【理想氣體】33.液柱移動(dòng)-設(shè)V不變

減少,做負(fù)功勢能增大。
①默認(rèn)規(guī)定:取無窮遠(yuǎn)的地方勢能為零。
③從無窮遠(yuǎn)逐漸靠近的過程中,分子力先是引力,然后是斥力,分子力先做正功,后做負(fù)功,分子勢能先減小↓后增大↑。
④ r0既是力最小的位置,也是能量最小的位置,需要注意能量此時(shí)為負(fù)數(shù)。
⑤在微觀上,分子勢能與位置有關(guān),在宏觀上,分子勢能與體積有關(guān)。
【Tips】“我要211”解題法,詳情見黃夫人選修3-3分子動(dòng)理論第6節(jié)課10:00處講解。
6.分子動(dòng)能
①定義:分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量。
②分子平均動(dòng)能:所有分子動(dòng)能的平均值。
——研究單個(gè)分子的動(dòng)能沒有意義,所以我們研究的動(dòng)能是分子的平均動(dòng)能。
③平均動(dòng)能影響因素只有一個(gè)——溫度T。
【考點(diǎn)與易錯(cuò)點(diǎn)】
①就算是不同物質(zhì),只要溫度相同,平均動(dòng)能一定相同。
②在研究分子動(dòng)能時(shí),與物體的實(shí)際速度無關(guān)。
③對(duì)于單個(gè)分子來說,溫度越高,動(dòng)能不一定越大。
【圖像中分子動(dòng)能的規(guī)律】
①中間高,兩頭少。
②溫度高低,看最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)。
③不管溫度如何,圖像圍成的面積總為1。
7.溫度與溫標(biāo)
①氣體有三個(gè)狀態(tài)參量,分別是
幾何性質(zhì)——體積V,
力學(xué)性質(zhì)——壓強(qiáng)P,
熱學(xué)性質(zhì)——溫度T。
②溫度的意義:在宏觀上表示物體的冷熱程度,微觀上表示的是分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。
③溫標(biāo):生活中的溫度為攝氏溫度t,但在我們熱力學(xué)計(jì)算的時(shí)候,溫度選用熱力學(xué)溫度T,單位為K(開)。
T=t+273.15
④熱力學(xué)上的絕對(duì)零度是低溫的極限,只能接近,不能達(dá)到。所以,熱力學(xué)溫度沒有負(fù)數(shù)。
⑤熱平衡等價(jià)于溫度相同。
【Tips】標(biāo)準(zhǔn)氣體狀態(tài)方程:PV/T=C(常數(shù),與m和氣體種類有關(guān))。
8.內(nèi)能簡單介紹
①概念:物體所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢能的總和。
②內(nèi)能決定因素:
1.微觀上:分子個(gè)數(shù),分子勢能,分子動(dòng)能
2.宏觀上: 質(zhì)量,體積,溫度
③分子勢能:由分子的位置決定。在微觀上與分子間距相關(guān),在宏觀上與體積相關(guān)。
④分子平均動(dòng)能:決定分子平均動(dòng)能的唯一因素——溫度。
⑤理想氣體:有質(zhì)量,無體積,分子之間沒有作用力的氣體。(無體積=無分子勢能)
⑥無體積的意義:理想氣體可以無限壓縮。
⑦分子間沒有作用力的意義:理想氣體的內(nèi)能只包括分子動(dòng)能,即理想氣體的內(nèi)能大小只和溫度相關(guān)(一定質(zhì)量下)。
⑧高溫低壓的真實(shí)氣體可以近似看成理想氣體。
【物態(tài)及物態(tài)變化】
9.晶體與非晶體
①固體根據(jù)有無固定熔點(diǎn)分為:晶體與非晶體;
根據(jù)有無規(guī)則的外形分為:單晶體與多晶體。
②常見的晶體:石英,食鹽,明礬,云母。
常見的非晶體:蜂蠟,橡膠,玻璃。
③單晶體、多晶體、非晶體間可以相互轉(zhuǎn)換。
【栗子】1.甘蔗受潮后會(huì)粘在一起,形成糖塊,糖塊是多晶體,組成糖塊的顆粒是單晶體。
2.天然水晶是晶體,熔化后再凝固的玻璃是非晶體。
④各項(xiàng)異性:各個(gè)方向的物理性質(zhì)不同。
各項(xiàng)同性,各個(gè)方向的物理性質(zhì)相同。
其中,單晶體為各項(xiàng)異性,多晶體和非晶體為各項(xiàng)同性。
【解釋】因?yàn)橛幸?guī)則,所以從各個(gè)方向看起來是不一樣的,因?yàn)闆]規(guī)則,所以從各個(gè)方向看都是一樣亂的。
【經(jīng)典易錯(cuò)實(shí)驗(yàn)】
把融化了的蜂蠟錫稀薄涂在云母片(單晶體)上把,一根針燒熱接觸使蜂蠟融化,觀察形狀為橢圓形。
該實(shí)驗(yàn)通過不同方向?qū)岫鹊牟煌?,體現(xiàn)了云母片的各項(xiàng)異性。
【總結(jié)】???單晶體???多晶體???非晶體
規(guī)則外形?????有???????無???????無
固定熔點(diǎn)?????有???????有???????無
物理性質(zhì)??各向異性?各項(xiàng)同性 各項(xiàng)同性
10.液體——表面張力
①作用:液體的表面張力使得液體具有收縮的趨勢。
②效果:使得表面積趨于最小,而在V相同的情況下,球體的表面積最小。
③形成原因:表面層水分子由于蒸發(fā),致分子間間距較大,分子間作用力表現(xiàn)為引力。
④方向:與液體的表面相切或平行,與液體的分界線垂直。
⑤大?。簻囟仍礁邚埩υ叫?,有雜質(zhì)時(shí)張力變小。
11.液體——浸潤與不浸潤
①浸潤現(xiàn)象:試管凹液面
不浸潤現(xiàn)象:試管凸液面
②形成原因:
③考點(diǎn):浸潤或不浸潤,并不只由液體單方面決定,而是由液體和固體兩者的性質(zhì)共同決定。
12.液體——毛細(xì)現(xiàn)象
①概念:浸潤液體在細(xì)管中上升,不浸潤液體在細(xì)管中下降。()
②特點(diǎn):管子越細(xì),毛細(xì)現(xiàn)象越明顯。
③易錯(cuò)判斷:
下雨時(shí)應(yīng)該踩土,減少根部的水分,保護(hù)樹木,;
干旱時(shí)應(yīng)該刨土,保留根部的水分,保護(hù)樹木。
(踩土使土壤更致命,相當(dāng)于使“管子”更細(xì),毛細(xì)現(xiàn)象更明顯,則積累在根部的水分被更多的吸到了地面上,保護(hù)根部不被水淹。刨土反之。)
13.液體——液晶
①液晶像液體一樣具有流動(dòng)性,光學(xué)性質(zhì)與單晶體相似,具有各項(xiàng)異性。
14.飽和汽及飽和汽壓
①概念:
飽和汽——與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸氣;
飽和汽壓——飽和汽的壓強(qiáng)
②理解:
在溶液中,既有水分子蒸發(fā)出去,也有水分子液化回來。
出去個(gè)數(shù)>回來個(gè)數(shù),體現(xiàn)為蒸發(fā)。
出去個(gè)數(shù)<回來個(gè)數(shù),體現(xiàn)為液化。
出去個(gè)數(shù)=回來個(gè)數(shù),達(dá)到平衡。
此時(shí)的狀態(tài)的蒸汽叫做飽和汽,此時(shí)的蒸汽的壓強(qiáng)叫做飽和汽壓。
③影響因素:
溫度越高,蒸汽的飽和汽壓越大。
蒸汽的飽和汽壓與體積無關(guān)。
15.相對(duì)濕度
①絕對(duì)濕度,目前水蒸氣的壓強(qiáng)。
②相對(duì)濕度公式:
相對(duì)濕度=絕對(duì)濕度/水蒸氣的飽和汽壓
③人體感覺很潮濕/干燥,感受到的是相對(duì)濕度。
④干濕泡溫度計(jì):兩根溫度計(jì)的差值越大,則相對(duì)濕度越大,原理是蒸發(fā)吸熱,蒸發(fā)速率越快則吸熱越多,溫度計(jì)示數(shù)下降。
【理想氣體】
16.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋
①氣壓的形成:氣體分子對(duì)容器的不斷撞擊
②一個(gè)結(jié)論:P=n?m0?v2
(單位體積下的分子數(shù)為n,單個(gè)分子的質(zhì)量為m0,分子的熱運(yùn)動(dòng)速度為v)
③影響壓強(qiáng)的因素:n和v, 實(shí)質(zhì)為體積和溫度。
17.壓強(qiáng)的表示及畫法
①公式:P=F/S,單位:Pa
②表示方法:
1.xxxPa
2.大氣壓——————1atm=10的五次方Pa
3.汞柱高度—————cmHg(1atm=76cmHg)
4.任意液柱—————ρgh
即寫方程式時(shí),公式中的P(壓強(qiáng))可以寫成h(厘米汞柱)、ρgh;大氣壓強(qiáng)一般換算成Pa或cmHg。
③壓強(qiáng)的畫法:氣體垂直指向碰撞面
18.單液柱分析
【液面封閉氣體】
研究對(duì)象:液柱
列式模板:P0±h=PA
特別注意:h為液柱豎直高度≠液柱長度
19.U形管分析
【連通器】
原理:等高液面,壓強(qiáng)相等
研究對(duì)象:等高液面
列式模板:PA=P0±h
特別注意:h為高度差
20.活塞壓強(qiáng)分析
【活塞(考慮質(zhì)量)】
①研究對(duì)象:活塞(受力分析)
②列式模板:對(duì)活塞列平衡式或牛二式
③遇到帶氣缸的活塞,優(yōu)先分析氣缸。
【Tips】①遇到有斜面的活塞時(shí),看清面積S所對(duì)應(yīng)的斜面,用正交分解分析角度關(guān)系。
②在本章中,動(dòng)力學(xué)問題和一切活塞問題均列受力分析式(平衡或牛二),除此之外,列壓強(qiáng)表達(dá)式。