第15讲 热 学 热点一 分子动理论、固体和液体 1.估算问题 (1)分子总数:N=nNA=NA=NA。 特别提醒:对气体而言,V0=不等于一个气体分子的体积,而是表示一个气体分子占据的空间。 (2)两种分子模型 ①球体模型:V=πR3=πd3(d为球体直径) ②立方体模型:V=a3。 2.分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系(如图甲、乙所示) r=r0处F=0,Ep有最小值。 0r0,分子间作用力表现为引力,随r的增大,F先增大后减小,Ep随r的增大而增大。 3.固体、液体与气体 (1)区分晶体和非晶体的标准是看有没有确定的熔点,区分单晶体和多晶体的标准是看形状是否规则、是否具有各向异性。 (2)液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间。液晶具有流动性,在光学、电学物理性质上表现出各向异性。 (3)液体的表面张力使液体表面具有收缩的趋势,表面张力的方向跟液面相切。 4.气体压强的微观解释 例1 (2025·浙江宁波模拟)下面有四幅图片,涉及有关物理现象,下列说法正确的是( ) A.图甲中,水银在玻璃上形成“椭球形”的液滴说明水银不浸润玻璃 B.图乙中,若抽掉绝热容器中间的隔板,气体的温度将降低 C.图丙中,观察二氧化氮扩散实验,说明空气分子和二氧化氮分子间存在引力 D.图丁中,封闭注射器的出射口,按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大,这表明气体分子间距离减小时,分子间斥力会增大 答案 A 解析 图甲中,水银在玻璃上形成“椭球形”的液滴说明水银不浸润玻璃,故A正确;图乙中,若抽掉绝热容器中间的隔板,气体会扩散均匀,没有做功,气体温度不变,故B错误;图丙中,观察二氧化氮扩散实验,说明空气分子和二氧化氮分子永不停息地做无规则运动,故C错误;图丁中,封闭注射器的出射口,按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大,这是由于气体压强逐渐增加,与分子间的斥力无关,故D错误。 例2 (多选)如图甲、乙所示,分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处,分子b从r=r4处以某一速度向分子a运动(运动过程中仅考虑分子间作用力),假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0,则( ) A.图甲中分子间距为r3时,分子间的作用力表现为斥力 B.分子b运动至r3和r1位置时动能可能相等 C.图乙中r5一定大于图甲中r2 D.若图甲中阴影面积S1=S2,则两分子间最小距离小于r1 答案 BD 解析 图甲中分子间距为r3时,分子间的作用力表现为引力,故A错误;分子b从r3到r2和从r2到r1两过程,若图像与横轴所围面积相等,则分子力做功为0,动能变化量为0,分子b在r3和r1两位置时动能可能相等,故B正确;图甲中r2处分子力为0,分子b在此处分子势能最小,应对应图乙中r6处,即图乙中r5一定小于图甲中r2,故C错误;若图甲中阴影面积S1=S2,则分子b从r4到r1过程分子力做功为0,分子b在r4处速度不为0,则分子b在r1处速度不为0,将继续运动,靠近分子a,故D正确。 训练1 (2025·重庆八中高三阶段检测)下列四种现象中,有一项涉及的液体性质与其他三项不同是( ) A.水黾在水面上“飘着”而不沉入水中 B.验血时指尖刺出的小血珠沿着采血细管往上升 C.南宋张世南发现真的桐油可以在篾圈上形成油膜,而掺假的桐油不行 D.王亚平在“天宫课堂”中,展示了悬浮在太空舱里的水滴呈现为球状 答案 B 解析 水黾在水面上“飘着”而不沉入水中,是因为水的表面张力,使得水面形成一层“弹性膜”,支撑水黾;验血时指尖刺出的小血珠沿着采血细管上升,这是毛细现象,其本质是液体的表面张力在细管中产生的附加压强导致的;桐油可以在篾圈上形成油膜,而掺假的桐油不行,这与桐油的表面张力有关,表面张力可以使桐油形成油膜;王亚平在“天宫课堂”中,展示了悬浮在太空舱里的水滴呈现为球状,是因为在太空中处于失重状态,液体的表面张 ... ...
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