高中物理选修3-3知识清单-热学篇
高中物理选修3-3知识清单-热学篇
1.物体是由大量分子组成的
(1)分子很小：
①直径数量级为 10－10m。
②质量数量级为 10－26～10－27kg。
(2)分子数目特别大：
阿伏加德罗常数 NA＝6.02×1023mol－1。
2.分子的热运动
(1)扩散现象：由于分子的无规则热运动而产生的物质迁移现象。温度越高，扩散 越快。
(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地无规则 运动。其特点是：
①永不停息、无规则运动。
②颗粒越小，运动越明显。
③温度越高，运动越激烈。
3.分子间存在着相互作用力
(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。
(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快。
知识点二、温度是分子平均动能的标志、内能
1.温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2.两种温标
摄氏温标和热力学温标。
关系：T＝t＋273.15 K。
3.分子的动能
(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运 动的平均动能的标志。
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
4.分子的势能
(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的 分子势能。
(2)分子势能的决定因素：
微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；
宏观上——决定于体积和状态。
5.物体的内能
(1)等于物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，是状态量。
(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。
(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(4)改变内能的方式
改变内能的方式
知识点三、固体的微观结构、晶体和非晶体 液晶的微观结构
1.晶体与非晶体
1.晶体与非晶体
2.晶体的微观结构
(1)晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点
3.液晶
(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体 的流动性。
(2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。
(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章 的。
(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。
知识点四、液体的表面张力
1.概念
液体表面各部分间互相吸引的力。
2.作用
液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。
3.方向
表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。
4.大小
液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密 度越大，表面张力越大。
知识点五、饱和汽未饱和汽和饱和汽压 相对湿度
1.饱和汽与未饱和汽
(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。 (2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。
2.饱和汽压
(1)定义：饱和汽所具有的压强。
(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与 饱和汽的体积无关。
3.相对湿度
相对湿度公式
知识点六、气体分子运动速率的统计分布 气体实验定律 理想气体
1.气体和气体分子运动的特点
气体和气体分子运动的特点
2.气体的压强
(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持 续而稳定的压力。
(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力。公式：p＝F/S。
(3)常用单位及换算关系：
①国际单位：帕斯卡，符号：Pa，1 Pa＝1 N/m2。
②常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)。
③换算关系：1 atm＝76 cmHg＝1.013×105Pa≈1.0×105Pa。
3.气体实验定律
气体实验定律
4.理想气体状态方程
(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。
(2)理想气体状态方程：
理想气体状态方程
知识点七、热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式
(1)做功；(2)热传递。
2.热力学第一定律
(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做 的功的和。
(2)表达式：ΔU＝Q＋W。
(3)ΔU＝Q＋W 中正、负号法则：
正、负号法则
知识点八、能量守恒定律
1.内容
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式， 或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不 变。
2.条件性
能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。
3.第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律。
知识点九、热力学第二定律
1.热力学第二定律的两种表述
(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述：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。或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2.用熵的概念表示热力学第二定律
在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。
3.热力学第二定律的微观意义
一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。
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