【正文】 ② 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下 ， 1mol任何氣體的體積均為 L。 ? [例 25] 關(guān)于熱力學(xué)溫度與攝氏溫度 ， 下列說法中正確的是 ? (A) 33℃ 就是 240K ? (B) 溫度變化 1℃ ， 也就是溫度變化 1K ? (C) 攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值 ? (D) 溫度由 t℃ 升到 2t℃ ,對應(yīng)的熱力學(xué)溫度由 TK升至 2TK ? 答案： A、 B ? （ 2） 氣體的體積 ? ① 氣體的體積 V是指大量氣體分子所能達(dá)到的整個空間的體積 ， 封閉在容器內(nèi)的氣體 ， 其體積等于容器的容積 。 ? ② 溫度的數(shù)值與使用的溫標(biāo)有關(guān) ， 常用的溫標(biāo)有兩種： 溫標(biāo) 攝氏溫標(biāo) 熱力學(xué)溫標(biāo) 零度的規(guī)定 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度 273℃ 溫度名稱 攝氏溫度 熱力學(xué)溫度 溫度符號 t T 溫度的單位名稱 攝氏度 開爾文 溫度的單位符號 ℃ K 關(guān)系 T=t+273 ③ 熱力學(xué)溫度的單位 “ 開爾文 ” 是國際單位制中七個基本單位之一 。 ? [例 23] 有關(guān)氣體壓強 ， 下列說法正確的是 （ ） ? （ A） 氣體分子的平均速率增大 ， 則氣體的壓強一定增大 ? （ B） 氣體分子密度增大 ， 則氣體的壓強一定增大 ? （ C） 氣體分子的平均動能增大 ， 則氣體的壓強可能增大 ? （ D） 氣體分子的平均動能增大 ， 氣體的壓強可能減小 ? 答案： C、 D ? [例 24] （ 2022年江蘇高考試題 ） . 甲 、 乙兩個相同的密閉容器中分別裝有等質(zhì)量的同種氣體 ， 已知甲 、 乙容器中氣體的壓強分別為 P甲 、 P乙 ， 且 P甲 ＜ P乙 。 而 “ 氣體密度 ” 則是單位體積的氣體質(zhì)量 。 ? 注意： ? 必須強調(diào) “ 氣體分子密度 ” 和 “ 氣體密度 ” 的區(qū)別 。 ? [例 21] 在一定溫度下 ， 某種氣體的速率分布應(yīng)該是 （ ） ? （ A） 每個分子速率都相等 ， 沿各個方向運動的分子數(shù)目相等 ? （ B） 每個分子速率一般都不相等 ， 速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很少 ? （ C） 每個分子速率一般都不相等 ， 但在不同速率范圍內(nèi) ， 分子數(shù)的分布是均勻的 ? （ D） 每個分子速率一般都不相等 ， 速度很大和速率很少的分子數(shù)目很多 ? 答案： B ? 2. 氣體壓強的產(chǎn)生及微觀解釋 ? （ 1） 氣體壓強產(chǎn)生的原因： ? 氣體的壓強是大量分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的 ， 單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的 ， 但大量分子頻繁地碰撞器壁 ， 對器壁就產(chǎn)生了持續(xù) 、 均勻的壓力 ， 氣體的壓強數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 。 ? （ 2） 分子間的碰撞十分頻繁 ， 頻繁的碰撞使每個分子速度的大小和方向頻繁地發(fā)生改變 ， 造成氣體分子做雜亂無章的熱運動 。 ? [例 20] 如圖 （ 8） 中 ， 容器 A、 B各有一個可自由移動的輕活塞 ， 活塞下面是水 ， 上面是 A空氣 ， 大氣壓恒定 ， A、 B的底部由帶有閥門 K的管道相連 ， 整個裝置與外界絕熱 。 （ 2） 算出 E＇的數(shù)值 （ 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 ） 。 ? [例 19] （ 2022年全國卷 ） “ 和平號 ” 空間站已于 2022年 3月23日成功地墜落在南太平洋海域 ， 墜落過程可簡化為從一個近圓軌道 （ 可近似看作圓軌道 ） 開始 ， 經(jīng)過與大氣摩擦 ， 空間站的絕大部分經(jīng)過升溫 、 熔化 、 最后汽化而銷毀 ， 剩下的殘片墜入大海 ，此過程中 ， 空間站原來的機械能除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外 ， 還有一部分能量 E＇通過其他方式散失 （ 不考慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量 ） 。 ? （ 4） 能源的利用過程實際上是能量轉(zhuǎn)化的過程 ， 利用常規(guī)能源不可避免地帶來粉塵和廢氣污染 。 ? （ 2） 常規(guī)能源：煤 、 石油 、 天然氣等 。 ? （ 2） 能量耗散現(xiàn)象從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有的方向性 。 熱水部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能 ， 部分電能又轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能 。 ? 答案：不違反 。 ? [例 18] 用兩種不同的金屬絲組成一個回路 ， 接觸點 1插在熱水中 ， 接觸 2點插在冷水中 ， 如圖 （ 7） 所示 ，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn) ， 這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象 。 熱力學(xué)第二定律的兩種表述方式 ， 都說明了與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程進(jìn)行的方向 ， 兩種表述是一致的 ， 可以證明若違反了其中一種表述 ， 必然違反另一種表述 . ? 熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律從不同角度揭示了與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程所遵循的規(guī)律 ， 二者相互獨立 ， 又相互補充 ， 都是熱力學(xué)的理論基礎(chǔ) 。 ? 7. 熱力學(xué)第一定律與熱力學(xué)第二定律的區(qū)別與聯(lián)系 ? 熱力學(xué)第一定律 ， 是跟熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程中能量守恒定律的特殊表達(dá)形式 ， 它說明功 、 熱量與內(nèi)能改變之間的定量關(guān)系 。 ? （ 2） 按機械能與內(nèi)能變化過程的方向性表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功 ， 而不引起其他變化 。 ? [解后反思 ] 利用熱力學(xué)第一定律研究內(nèi)能的變化問題 ， 必須同時考慮做功和熱傳遞 。 利用反證思維：假設(shè)乙的內(nèi)能不變 ， 則乙的溫度應(yīng)該不變 ， 故乙對甲將無熱傳遞 。 ? [例 11] 如圖 （ 3） ， A、 B兩球完全相同 ， 分別浸沒在水和水銀的同一深度 ， 兩容器相同 。 ? （ 2） 熱量 Q＞ 0， 表示物體吸熱； Q＜ 0， 表示物體放熱 。 斜面能向上滑行的最大位移是 20m， 求斜面的動摩擦因數(shù) ？ ? 答案： （ 1） 2320J； （ 2） ℃ ； （ 3） ? 5. 熱力學(xué)第一定律及符號法則 ? △ U=Q+W ? 應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時 ， 必須掌握好它的符號法則 。C)。 如例10， 例 19等 。 常見的還有子彈打木塊問題 。 ? 答案： 24℃ ? [解題思路 ] 解答本題的關(guān)鍵是弄清鐵錘打擊釘子過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系 ， 鐵錘損失的機械能的 80%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ， 這 80%中又有 50%轉(zhuǎn)化為鐵釘?shù)膬?nèi)能 ， 使鐵釘溫度升高 ， 此處易錯將這 50%理解為鐵錘所損失機械能的 50%。 ? [例 9] 用鐵錘打擊鐵釘時大約有 80%的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ， 并且其中的 50%使鐵釘?shù)臏囟壬?， 打擊 20次后 ， 鐵釘?shù)臏囟壬叨嗌?？ 已知鐵錘的質(zhì)量為 kg，鐵錘打擊鐵釘時的速度為 10 m/s， 鐵釘?shù)馁|(zhì)量為 40 g，鐵的比熱容為 102 J/（ kg ? （ 1） 已知地球半徑為 106 m， 求輻射到地球的太陽能的總功率 。 ? 太陽向空間輻射的總功率為 1026W， 太陽光從太陽射到地球需要 8 min20 s。 ? ③ 根據(jù)總能量守恒的規(guī)律列式求解 。 例如：研究太陽輻射問題時 ， 一般采用球形模型 。 ? [例 7] 橫截面積為 3 dm2的圓筒內(nèi)裝有 kg的水 ，太陽光垂直照射了 2 min， 水溫升高了 1℃ ， 設(shè)大氣頂層的太陽能只有 45%到達(dá)地面 ， 試估算出太陽的全部輻射功率為多少 ？ （ 保留 1位有效數(shù)字 ， 設(shè)太陽與地球之間平均距離為 1011m） 。 ? （ 2） 能量守恒定律的發(fā)現(xiàn) ， 使人們進(jìn)一步認(rèn)識到：任何一部機器 ， 只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 ， 或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體 ， 而不能無中生有地創(chuàng)造能量 。 熱傳遞的方式有三種：傳導(dǎo) 、 對流 、 輻射 ， 熱傳遞的條件是物體之間溫度不同 ， 內(nèi)能從高溫物體向低溫物體傳遞 （ 轉(zhuǎn)移 ） ，溫度相等時達(dá)到動態(tài)平衡 ， 即熱平衡 。 ? （ 2） 內(nèi)能和機械能是兩種形式的能 ， 內(nèi)能是由微觀分子的動能和勢能確定的能量 ， 而機械能是宏觀物體的運動決定的能量 ， 兩種能量之間沒有必然的聯(lián)系 。 ? 統(tǒng)計方法的研究對象是大量分子 。 ? [例 5] 用 r表示兩個分子間的距離， Ep表示兩個分子間相互作用的勢能，當(dāng) r= r0時兩分子間斥力等于引力，設(shè)兩分子相距很遠(yuǎn)時 EP=0。 ? 注意： ①圖（ 1）和圖（ 2）形狀相似，但表述的意義不同。 ②當(dāng)物體的體積改變時，分子間的距離隨著改變，分子勢能也會改變，所以分子勢能的大小與物體的體積有關(guān)。 ①分子勢能的改變是通過分子力做功來實現(xiàn)的，分子力做負(fù)功時，分子勢能增大；分子力做正功時，分子勢能減小。 ③分子的平均動能與物體運動的速度無關(guān)。 ? 2. 分子的平均動能和分子勢能 ? （ 1）溫度是分子平均動能的標(biāo)志 ，溫度越高，分子的平均動能越大。內(nèi)能跟物質(zhì)的量、溫度、體積有關(guān)。 ? （ 2）熱量是由熱傳遞使物體內(nèi)能發(fā)生改變時，內(nèi)能變化的量度，熱量與物體的內(nèi)能多少，溫度高低無關(guān)。 ? [例 4] 關(guān)于分子間的相互作用力，下列說法正確的是 （ ） ? （ A）分子間的相互作用力和組成分子的原子內(nèi)部的帶電粒子間的相互作用力是一致的 ? （ B）分子間的相互作用力是引力還是斥力，跟分子間的距離有關(guān)，當(dāng)分子間距離較大時，分子間就只有相互吸引的作用，當(dāng)分子間距離較小時就只有相互推斥的作用 ? （ C）分子間的引力和斥力總是同時存在的，也總是同時變化的 ? （ D）溫度越高，分子間的相互作用力就越大 ? 答案： C ? （二）內(nèi)能、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 ? 1. 正確區(qū)分溫度、熱量、內(nèi)能的概念 ? 要以分子動理論為依據(jù)，正確區(qū)分溫度、熱量、內(nèi)能三個不同的物理概念。 ? (3)分子間引力、斥力和分子力隨分子間距離 r變化的規(guī)律如圖（ 1）所示。 ? [例 3] 阿伏加德羅常數(shù)為 NA，鐵的摩爾質(zhì)量為 MA，鐵的密度為 ρ，下列說法中正確的是： （