选修3-3 热学一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径：数量级是10－10 m；②分子质量：数量级是10－26 kg；③测量方法：油膜法．(2)阿伏加德罗常数：1 mol任何物质所含有的粒子数，NA＝6.02×1023 mol－1.(3)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.(4)宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.(5)关系：①分子的质量：m0＝＝②分子的体积：V0＝＝③物体所含的分子数：N＝·NA＝·NA或N＝·NA＝·NA(6)两种模型：①球体模型直径为：d＝ ②立方体模型边长为：d＝2．分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动．(1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行．(2)布朗运动：①定义：悬浮在液体(或气体)中的小颗粒的永不停息地无规则运动．②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动．③决定因素：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈．(3)气体分子运动速率的统计分布：①同一温度下，大多数分子具有中等的速率；随温度升高，占总数比例最大的那些分子速率增大．②气体分子运动速率的“三个特点”某个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动速率呈现统计规律，如图所示：横轴表示分子速率，纵轴表示各速率的分子数占总分子数的百分比，图像有三个特点：(1)“中间多，两头少”：同一温度下，特大或特小速率的分子数比例都较小，大多数分子具有中等的速


率．(2)“图像向右偏移”：速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变．(3)“面积不变”：图线与横轴所围面积都等于1，不随温度改变．二、内能1．分子动能(1)分子动能:分子热运动所具有的动能；(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值．温度是分子平均动能的标志．2．分子势能：由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关．3．物体的内能(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(2)决定因素：温度、体积和物质的量．4．分子力(1)分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快．(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力曲线与分子势能曲线：分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)：(3)分子力、分子势能与分子间距离的关系①当r>r0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加．②)当rr0时，分子间作
用力随分子间距的增大而减小[解
析]　分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A、B正
确；当rr0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故E错误．[答案]ABD3．两个相距较远的分子
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()
体传


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不变[解
析]　分子力F与分子间距r的关系是：当rr0时F为引力．综上可
知，当两分子由相距较远逐渐达到最近过程中分子力是先变大再变小又变大，A项错误；分子力为引力时做
正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故B项正确、D项错误；因仅有分子力作用
，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，
其总和不变，C、E项均正确．[答案]BCE4．下
列说法正确的是(　　 )A．内能不同的物体，温度可能相同B．温度
低的物体内能一定小C．同温度、同质量的
氢气和氧气，氢气的分子动能大D．一定质量100
℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加E．物体
机械能增大时，其内能一定增大[解
析]　物体的内能大小是由温度、体积、分子数共同决定的，内能不同，物体的温度可能相同，故A正确；温度
低的物体，分子平均动能小，但分子数可能很多，故B错误；同温度、同质量的氢气与氧气分子平均动能相等，但
氢气分子数多，故总分子动能氢气的大，故C正确；当分子平均距离r≥r0，物体膨胀时分子势能增大，
故D正确；机械能增大，若物体的温度、体积不变，内能则不变，故E错误．[答案]ACD5．下
列说法正确的是(　 　)A．内能大的物体含有的热量多B．温度高的物体含有的热量多C．水
结成冰的过程中，放出热量，内能减小D．物体放热，温度不一定
降低E．物体放热，内能不一定减小[解
析]　热量是过程量，故A、B错误；水结成冰，分子动能不变，分子势能减小，即内能减小，放出热量，
故C正确；晶体凝固时，放出热量，温度不变，故D正确；改变物体的内能有做功和热传递两种方式，故E正
确．[答案]CDE6．(2015·高
考全国卷Ⅰ)下列说法正确的是(　　 )
A．分子力


块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为
晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种
元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在
合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E．在
熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变[解
析]　将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误．单晶体具有各向异性，有些单晶体沿
不同方向上的光学性质不同，故选项B正确．例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的
晶体，故选项C正确．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过的水
晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D正确．熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，
故选项E错误．[答案]BCD7．下
列说法不正确的是(　　 )A．把一
枚针轻放在水面上，它会浮在水面上．这是由于水表面存在表面张力的缘故B．在处于
失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C．将
玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到
最小的缘故D．
漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故E．当两
薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开．这是由于水膜具有表面张
力的缘故[解
析]　水的表面张力托起针，A正确；B、D两项也是表面张力原因，故B、D均错误，C项正确；在垂直于
玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，E错误．[答案]BDE8．(2014·高
考福建卷)如图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再
经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正
确的是(　　)A．TA＜TB，TB＜TC　　　　　B．TA＞TB，TB＝TCC．TA＞TB，TB＜TC D．TA＝TB，TB＞TC[解
析]　根据理想气体状态方程＝k可知，从A到B，温度降低，故A、D错误；从B到C，温度升高，故B错误
、C正确．[答案]C9．一定质量的理
想气体的状态经历了如图所示的a→b、b→c、c→d、d→a四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂
直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在(　　)A．a→b过程中不
断增加B．b→c过程中
保持不变
A．将一


断增加D．d→a过程中
保持不变E．d→a过程中不
断增大[解
析]　由题图可知a→b温度不变，压强减小，所以体积增大，b→c是等容变化，体积不变，因此A、B正
确；c→d体积不断减小，d→a体积不断增大，故C、D错误，E正确．[答案]ABE10．如图，一定量的理
想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强(　 )A．
逐渐增大 B．逐渐增小C．
始终不变 D．先增大后减小[解
析]　法一：由题图可知，气体从状态a变到状态b，体积逐渐减小，温度逐渐升高，由＝C可知，压强逐渐
增大，故A正确．法二：由＝C得：V＝T，
从a到b，ab段上各点与O点连线的斜率逐渐减小，即逐渐减小，p逐渐增大，故A正
确．[答案]A11．关于热力学定律，下
列说法正确的是(　 　)A．为了增加物体的内能，
必须对物体做功或向它传递热量B．对某物体做功，
必定会使该物体的内能增加C．可以
从单一热源吸收热量，使之完全变为功D．不可能
使热量从低温物体传向高温物体E．功转变为热的实
际宏观过程是不可逆过程[解
析]　内能的改变可以通过做功或热传递进行，故A正确；对某物体做功，物体的内能不一定增加，B错误
；在引起其他变化的情况下，可以从单一热源吸收热量，将其全部变为功，C正确；在有外界影响的情况下，可以
使热量从低温物体传向高温物体，D错误；涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故E正确．[答案]ACE热力学
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