摘要:2.气体的体积.压强和温度的关系:对一定质量的理想气体(实际气体在常温下可视为理 想气体). [例题解析] 题型一 热现象和概念辨析 题型特点:题目一般选教材中一些重要的演示实验.常见热现象.重要概念的理解写成 选项.考查对重要热现象和热学概念的掌握情况. 解题策略:这类题目较基础.属于送分题.在平常的学习中.要关注对物理概念辨析的 有关说法特例进行积累.正确理解基本概念.基本定律的形成过程. 例1.下列叙述正确的是 ( ) A.理想气体压强越大.分子的平均动能越大 B.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 C.外界对理想气体做正功.气体的内能不一定增大 D.温度升高.物体内每个分子的热运动速率都增大 解析:气体的压强是大量分子对器壁碰撞产生的.影响气体压强的因素有两个:分子的平均动能和气体分子密度.故A错,自发的热现象都具有方向性.所以B正确,改变物体的内能有两种方式.若对气体做正功的同时放出热量.则内能有可能减小.所以C也正确,单个分子的热运动具有无规则性和随机性.所以D选项错误.正确选项为BC. 点拨:该题重点是对有关热现象进行辨析.虽然是对多个现象进行了组合.但题目都比较简单.完全来源于教材.因此.在学习中要做到理解.识记基本的现象和一些特例.善于比较.鉴别一些似是而非的说法. 变式训练1:下列说法中正确的是 ( ) A.理想气体的压强是由于其受重力作用而产生的 B.热力学第二定律使人们认识到.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向 性 C.热力学温度的零度是一切物体低温的极限.只能无限接近.但不可能达到 D.气体分子的热运动的速率是遵循统计规律的 题型二 微观量的估算 题型特点:题目一般要以阿伏加德罗常数为联系桥梁对分子.原子或原子核进行有关量 的计算.考查对分子数量.分子大小的理解情况. 解题策略:这类题目较难度不是太大.但往往比较繁杂.在平常的学习中.要关注运算 能力的培养.要过细完成具体的运算过程. 例2.粒子与金原子核发生对心碰撞时.能够接近金原子核中心的最小距离为m. 已知金原子的摩尔质量为kg/mol.阿伏加德罗常数为个/mol.则 由此可估算出金原子核的平均密度为 ( ) A. B. C. D. 解析:lmol的任何物质.都含有NA个分子.其摩尔质量Mmol 恒等于NA个分子质量为m的质量总和.据此可求出一个分子的质量为 20090318 . 把上述思路用于本题.一个金原子的质量为 金原子核几乎集中了金原子的全部质量.故可认为金原子核的质量近似等于金原子 的质量m.如果把金原子核想象成一个球体.由粒子能够接近金原子核中心的最小距 离可推知.金原子核的半径r近似等于且不会大于这一最小距离.综合上述两点.便可 求出金原子核的平均密度近似等于且不会小于下式所求的值.即 .故选项B正确. 点拨:估算固体或液体个分子的直径和质量.要理解如下两个要点: ①忽略分子的间隙.建立理想化的微观结构模型.这是估算个分子的体积和直 径数量级的基础. ②用阿伏加德罗常数NA把宏现量摩尔质量Mmol.与摩尔体积Vmol跟微观量分子质量m 与分子体积V联系起来. 变式训练2:假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数.每人每小时可以数5000个. 不间断地数.则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol-1)( ) A.10年 B.1千年 C.10万年 D.1千万年 题型三 热学概念与规律的理解 题型特点:该类试题重点考查对热学基本概念与基本规律的理解.题目叙述简单但各个 选项迷惑性强.似是而非. 解题策略:正确解决热学问题的首要要求是清楚基本概念和基本规律. 概念重在理解. 一定要清楚它是从什么现象引出的.要注意各个基本概念之间常常存在因果关系.只有 善于把握这种因果关系才能抓住解决问题的关键. 例3.对一定量的气体.下列说法正确的是 ( ) A.在体积缓慢地不断增大的过程中.气体一定对外界做功 B.在压强不断增大的过程中.外界对气体一定做功 C.在体积不断增大的过程中.内能一定增加 D.在与外界没有发生热量交换的过程中.内能一定不变 解析:只要气体体积膨胀.气体就一定会对外界做功.故选项A正确,气体压强在不断 增大的过程中.外界不一定对气体做功.因为有可能是气体体积不变.从外界吸热.自 身温度升高.压强增大的情况.故选项B错误,气体体积在不断被压缩的过程中.外界 对气体做了功.但其内能不一定增加.因为有可能对外放出了热量.如果放出的热量大 于外界对气体做的功.其自身内能还要降低.故选项C错误,当气体在与外界没有发生 任何热量交换的过程中内能有可能要改变.因为改变内能有两种方式:做功和热传递. 故选项D错误. 点拨:根据能量守恒定律.热力学第一定律来分析问题.先要弄清楚能量的转化关系和 转化的方向.即物体是吸热还是放热.是物体对外做功还是外界对物体做功.最后判断 内能是增加还是减少. 变式训练3:地面附近有一正在上升的空气团.它与外界的热交热忽略不计.已知大气压 强随高度增加而降低.则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)( ) A.体积减小.温度降低 B.体积减小.温度不变 C.体积增大.温度降低 D.体积增大.温度不变 题型四 气体压强与气缸的应用 题型特点:气缸活塞类试题是考查气体压强问题的极好载体.对近几年各类考试题(尤 其是高考)进行研究.可以发现气缸活塞类问题是高考中的“常客 .该类试题重点考查 对热学基本规律的综合应用. 解题策略:一是要能够利用物体平衡条件求气体压强.对于求用固体封闭 在静止容器内的气体压强问题.应对固体进行受力分析.然后根据平衡条 件求解.二是要会用理想气体状态参量的关系分析问题. 例4.如图所示.密闭绝热的具有一定质量的活塞.活塞的上部封闭着气体.下部为真空. 活塞与器壁的摩擦忽略不计.置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固 定在活塞上.弹簧被压缩后用绳扎紧.此时弹簧的弹性势能为EP(弹簧处于自然长度时 的弹性势能为零).现绳突然断开.弹簧推动活塞向上运动.经过多次往复运动后活塞静 止.气体达到平衡态.经过此过程 ( ) A.EP全部转换为气体的内能 B.EP一部分转换成活塞的重力势能.其余部分仍为弹簧的弹性势能 C.EP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能 D.EP一部分转换成活塞的重力势能.一部分转换为气体的内能.其 余部分仍为弹簧的弹性势能 解析:以活塞为研究对象.设初态时气体压强为P1.活塞质量为m.截面积为S.末态 时的压强为P2.初态:.由题意可得末态位置必须高于初态位置.否则 20090318 不能平衡.则由和.W为正.也必为正,温度升高,内能 增加.活塞重力势能增加.末态时.由力的平衡条件知:.仍然具有一 定弹性势能.D正确. 点拨:本题考查力学与气体.与热力学第一定律的综合应用.解答本题的关键是中间过 程不考虑.只考虑初.末状态.热力学第一定律是研究内能.热量与功之间关系的.反 映了改变内能的方式既可以通过做功也可以通过热传递. 变式训练4:如图所示.绝热气缸直立于地面上.光滑绝热活塞封闭一定质量的气体并 静止在A位置.气体分子间的作用力忽略不计.现将一个 物体轻轻放在活塞上.活塞最终静止在B位置(图中未画 出).则活塞 ( ) A.在B位置时气体的温度与在A位置时气体的温度相同 B.在B位置时气体的压强比在A位置时气体的压强大 C.在B位置时气体单位体积内的分子数比在A位置时气 体单位体积内的分子数少 D.在B位置时气体分子的平均速率比在A位置时气体分子的平均速率大 [专题训练与高考预测]

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