物理人教版（2019）选择性必修第三册第三章热力学定律单元复习 课件（共22张ppt）

(共22张PPT)
热力学定律 单元整体复习
高中物理
学习目标
整合热学知识，建构知识框架
掌握重点知识的联系和重点题型的突破 3.归纳热学学习中的常用方法
高中物理
知识结构
热 学
分子动理论
热力学定律
气体、固体与液体
物体是由大量分子组成的
分子的热运动
分子间的作用力
分子动能
内能
分子势能
做功
热传递
改变内能的两种方式 热力学第一定律
热力学第二定律 能量守恒定律
气体的状态参量p、V、T，理想气体 气体压强的微观解释
气体实验定律
等温变化：玻意耳定律 等容变化：查理定律
等压变化：盖-吕萨克定律定律
固体、液体、物态变化
实验：油膜法估测分子的大小
理想气体的状态方程
高中物理
思维导图
估测分子直径
分子的大小
阿伏加德罗常数
物质是由大量分子组成的
分子永不停息地做无规则运动
分子动理论
分子间同时存在着引力和斥力作用
布朗运动
理想气体的状态方程 理想气体的内能
分子动能
物体的内能
分子势能
做功
热传递
改变方式
能的转化和守恒定律
热力学第一定律 热力学第二定律
高中物理
物体是由大量分子组成的
0
N
m
N V
v0
m
n指物质的量，n m
M
固体液体如果忽略分子间空隙，
v0 指一个分子的体积
气体分子间距离很大，
0
v 指平均一个分子和它所占周围空间的体积
0
立方体模型： v d 3
球体模型：
3
0
6
1
d
v
分子直径小
数量级10-10 m
分子质量小
分子间有空隙
1. 分子数目多
NA 6.02 1023 mol 1
N n NA
高中物理
分子的无规则运动
1.证明分子无规则运动的典型实验：
扩散现象、布朗运动
2. 布朗运动
辨析：图中的线是固体颗粒的实际运动轨迹吗？
不是固体颗粒运动轨迹
是固体颗粒在不同时刻所在位置的连线
布朗运动剧烈程度与什么有关？
液体温度越高，固体颗粒越小，布朗运动越明显
高中物理
分子的无规则运动
3. 正确认识布朗运动
辨析：布朗运动是不是分子的无规则运动？
是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动 不是液体分子的无规则运动
也不是固体分子的无规则运动
间接反映了液体分子的无规则运动
高中物理
分子热运动
1. 对分子的热运动与温度间的关系的正确认识
组成物体的分子总是不停地做无规则运动 温度越高，分子的无规则运动越剧烈
辨析：温度升高，物体内所有分子的运动都变剧烈了吗？
因为分子的运动是无规则的，不是所有分子运动都变剧烈了
高中物理
分子热运动
微观：温度是物体分子热运动的平均动能（分子平 均动能）的标志，温度越高，分子平均动能越大
温度
2. 对温度与分子动能的关系的正确认识
辨析：温度升高，物体内所有分子的分子动能都变大吗？ 宏观：表示物体的冷热程度
温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小
温度是分子热运动的平均动能（分子平均动能）的量度
同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同，平均速率不一定相同
高中物理
气体压强
1. 气体压强的微观解释
气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。气体的 压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
气体分子的平均动能越大，分子越密集，对单位面积器壁产生 的压力就越大，气体的压强就越大
高中物理
气体压强
p S
0
对汞柱受力分析：
2. 压强的计算
①方法：牛顿运动定律
②类型：
1）汞柱试管型
如果汞柱平衡
p0 S pS mg
p p0 - gh
m Sh
mg
pS
高中物理
气体压强
m
m0
2）活塞气缸型
以活塞和物块为整体做受力分析
pS
p0 S
(m0 m)g
pS p0 S (m0 m)g
S
0
(m0 m)g
p p
高中物理
分子间存在引力和斥力
（2）分子间距离增大时，引力和斥力都减小；
离的变化而变化更快
（3）r=r0时，F引 =F斥，分子力为0
r>r0时，F引 >F斥，分子力表现为引力
r分子间相互作用力特点
（1）引力和斥力始终同时存在
F
F斥
F引
r
F
距离减小时，引力和斥力都增大,其中斥力随距 0
r0
高中物理
分子势能
分子势能的引入
分子力做功与路径无关，因而存在分子势能
分子势能与分子力做功间的关系
分子力做正功，分子势能减少 分子力做负功，分子势能增加
分子力做多少功，分子势能变化多少
高中物理
分子势能
例题
两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不 再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（BCE ）
A .分子力先增大，后一直减小 B.分子力先做正功，后做负功 C.分子动能先增大，后减小
D.分子势能先增大，后减小
E .分子势能和动能之和保持不变
高中物理
物体的内能
物体的内能
物体中所有分子的热运动的动能（分子动能）与分子势 能的总和，叫做物体的内能
决定物体内能的因素
从微观上看：物体的内能与组成物体的分子总数，分子热 运动的平均动能和分子间的距离三个因素有关
从宏观上看：物体的内能与物质的量（摩尔数）、温度和 体积三个因素有关
高中物理
物体的内能
3. 改变内能的方式
和
两种方式是等效的，但方式不同、本质不同 做功是内能和其他形式能量之间的转换
热传递是内能的转移
高中物理
物体的内能
4.理想气体的内能
设想一种气体，在任何温度、任何压强下都遵从气体实验 定律，我们把这样的气体叫做理想气体（ideal gas）
一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关
高中物理
物体的内能
5.热力学第一定律
系统从外界吸热，系统内能增加 系统向外界放热，系统内能减少 传递了多少热量，内能转移了多少
外界对系统做功，系统内能增加 系统对外界做功，系统内能减少 做了多少功，内能转化了多少
热力学第一定律：ΔU=W+Q
一个热力学系统的内能增加 量等于外界向它传递的热量 与外界对它所做的功的和
高中物理
物体的内能
6.热力学第二定律
一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，即：具有方向性 1.克劳修斯表述（传热的方向性）
热量不能自发地从低温物体传到高温物体
2.开尔文表述（机械能与内能转化的方向性）
不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响
高中物理
物体的内能
例题
对于一定质量的某种理想气体，如果与外界没有热交换，则（ A ） A 若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
B 若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小
C 若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大 D 若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定不变
高中物理
感 谢 聆 听！