2010高考物理二轮复习详解详析:气体 固体和液体
(一)气体
一 气体的状态参量
(1)温度(T)
1、意义:微观――是分子平均动能的标志 0℃ 273K 宏观――物体的冷热程度
2、单位:摄氏温度(t) 摄氏度 ℃
-273℃ 0K 开氏温度(热力学温度T) 开尔文 K
(补: 摄氏――摄尔修斯
华氏温度――华伦海特
勒氏――勒奥默) T = t + 273.15 3、 就每一度来说,它们是相同的 (2)体积(V)
与液体和固体的体积不同,气体的体积是指气体分子所能达到的空间,也就是气体
所充满容器的容积,无论气体的分子个数多少,无论气体的种类。 理解:r大 力小 容易扩展 填充整个容器 单位:m3 dm3 或L cm3 mm3
(3)、压强(p)
单位面积上受到的正压力
1、 液体和大气压强的产生原因――重力 水 h
mg?gVp????gh h是某点距液面的距离
ss压强与深度有关,向各个方向都有压强 2、 容器内气体压强的产生原因――碰撞
大量的气体对器壁的频繁撞击,产生一个均匀的,持续的压力 (举例:雨伞),这个压力就产生了压强。
压强与深度无关,在各处都相等,向各个方向都有压强 3、 单位
1 Pa=1 N/m2 1 atm=101325 Pa=10 5 Pa
1 atm=760 mmHg 1 mmHg=133.322 Pa
(4)、状态的改变
对应一定质量的气体,如果三个参量有 两个或三个都发生了变化就说气体的状态 改变了(只有一个发生变化是不可能的),如果都不改变,就
说它处于某一个状态。
二、玻意尔定律
1、内容: ——一定质量气体,在等温变化过程中,压强和体积成反比
m T
p V
恒定
反比
即
p1v2?或p1v1?p2v2?p3v3 p2v1p
2、p~V图 1、 等温线
2、 状体M经过等温
变化到状态N。
3、矩形的面积相等 4、同质量的某种气体 T1>T2
p1 p2 M 等温线 N p T1
V T V
V1 V2 三、查理定律
1、内容:一定质量的气体,等容变化过程中,压强和热力学温度成正比
ppp?p?常数 即 1?2?3?T1T2T3?T
2、图象
读图: 1、等容线
2、有M到N经历了等容变化 3、V1<V2
3、查理定律的另一种表述
内容:一定质量的气体,在等容变化过程中,升高(或降低)1℃,增加(或减小)的压强等于0℃强的1 / 273。
p m V p T
恒定
正比 等容线 N M p V1 V2 T 温度时压
T pt?p0?p0tt?pt?p0(1?)零上,t取正,零下,t取负。 273273p p0 θ 读图: 1、pt-p0 表示压强增量
2、p0表示0℃时的压强。
3、k=tan θ=p0 / 273 4、理解虚线的意义
-273 t(℃)
例题:
1、初温相同,升高相同的温度,水银注的 位置如何变化? 解一:
A P1
p?p?T???p?p??p1??p2?上升 T?TT 解二:极限法
B P2
2、 温度相同的热水 t1=90℃ V1=2L
t2=60℃ V2=1L,当A的水温降到30℃时, 为保持水银注不动,B的温度应降到多少度?
A B t1 V1 t2 V2
p0273?t1?p273?t?1p0273?t2?p273?t?2 ?t2?50C
?三、 盖·吕萨克定律
1、内容:一定质量的气体,在等压过程中,气体的体积与热力学温度成正比
即
2、图象
读图:1、等压线
2、由M到N经历了等压过程 3、p1<p2
4、理解虚线的意义
1、 盖·吕萨克定律的另一种表述
内容:一定质量的气体,在等压变化过程中,温度升高(或降低)1℃,增加(或减小)的体积为0℃时体积的1 / 273。
V1V2?V?? T1T2?TV m p V T
恒定 N 正比 等压线
M T
V p1 Vt?V0?V0tt?Vt?V0(1?) 273273T p2
零上,t取正,零下,t取负。
图象:
读图:1、Vt-V0 表示体积增量 V 2、V0表示0℃时的体积。 3、k=tan θ=V0 / 273
θ V0
t(℃)
-273 五、理想气体状态方程
一定质量的某种气体,压强p与体积V成反比,与热力学温度T成正比,即
pVp1V1p2V2??33 T1T2T3适用条件:一定质量的理想气体
注:p和V的单位要统一,T的单位用热力学单位。 练习
水银注,空气注,p0=75 cmHg,初温t=27 ℃,50 cm,10 cm, 30 cm,20 cm,A管加热,B管恒温,要使两管上部水银面相同,求:A管的温度升高到多少?
A B A B 50 A B 50 30 20 30 10 10 20 35 x ?p?(75?x)cmHgbpb?75?35?40cmHg?解:B初 Lb?20cm B末 Lb?(85?40?x)cm
?Tb?273?27?300KTb?300K?pa?(75?x)cmHgpa?75?35?20?60cmHg?A初 La?10cmA末 La?20cm
?Ta?300KTa??方程:
60?10(75?x)?2040?20(75?x)(45-x)= 得Ta′=470 K =?300300300Ta六.气体定律的微观解释
(二) 固体
一.晶体和非晶体
固体可分为晶体和非晶体两大类
例如各种金属、食盐、明矾、云母、硫酸铜、雪花、方解石、石英等都是晶体;玻璃、松香、沥青、蜂蜡、橡胶、塑料等都是非晶体。晶体与非晶体的区别主要表现在:
(1)晶体具有天然的规则的几何形状,而非晶体无此特点。
例如:食盐粒都是正方体,硫酸铜也是正方体,雪花都是六角形的、明矾外形的八面体,水晶石为六面棱柱。
(2)晶体在不同方向上物理性质不同,而非体各方向上物理性质相同。
例如,将石蜡均匀涂在云母片上和玻璃板上,用烧红的钢针接触没有涂蜡的另一面。会看到云母上的石蜡熔化后的部分为椭圆形,玻璃板的导热性各方向相同。 又如,硫酸铜具有单向导电性,方解石发生双折射现象,也表明它们分别在电学性质、光学性质上各方向不同。
又如,晶体溶化有溶点,而非晶体是缓慢变为液体的过程,无熔点。
晶体又可分为单晶体和多晶体,上述的两条晶体的特点一般说是原晶体的特点,多晶体中小晶粒的排列无规则、杂乱无章,各向异性的物理性质无从显示出来。
二、晶体的空间点阵
单晶体和非晶体性质上的不同,可以从它们的微观结构不同做出说明。组成单晶体的微粒(分子、原子或离子)在空间是按照一定的规律排列的。彼此相隔一定的距离排列成整齐的行列。通常把这样的微观结构称为空间点阵。 例如食盐的空间点阵如右图所示,这正是盐粒不管大小都是正方体的原因所在。
方解石对光产生双折射现象的原因,是因为它在各个方向上的折射率不同所致。云母片各方向上导热性质不同,是由其空间点阵决定的。云母片中微粒排列情况与课本P57上图15-2类似。
(三)液体
一.液体的表面现象
液体表面具有收缩趋势的微观解释
液体与气体接触的表面形成一薄层,叫表面层。由于表面层上方是气体,所以表面层内的液体分子受到周围分子作用力小于液体内部分子,表面层里的分子要比液体内部分子稀疏一些,这样表面层分子间引力比液体内部更大一些。在液体内部分子间引力和斥力处于平衡状态,而表面层内由于分子引力较大,因此表面层有收缩的趋势。 二.浸润和不浸润
(1)说明浸润和不浸润的定义
液体与固体接触时,液体与固体的接触面扩大而相互附着的现象叫做浸润。如果接触面趋于缩小而不附着,则叫做不浸润。
(2)浸润和不浸润的微观解释
液体与固体接触处形成一个液体薄层,叫做附着层。附着层里的分子既受固体分子的吸引,又受到液体内部分子的吸引。如果受到固体分子的吸引力较弱,附着层的分子就比液体内部稀疏,在附着层里分子间吸引力较大,造成跟固体接触的液体表面有缩小的趋势,形成不浸润。反之,如果附着层分子受固体分子吸引力相当强,附着层分子比液体内部更密集,附着层就出现液体相互推斥的力,造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势,形成浸润。 三.毛细现象
(1)毛细现象的定义:浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象,叫做毛细现象。 (2)毛细现象的解释:
2010高三物理高考二轮复习详解详析:气体 固体和液体
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