物理二轮（山东专用）学案：专题9 第1讲 5．固、液、气 Word版含解析4页

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5．固、液、气
[临考必背]
1．求解分子直径时的两种模型(固体和液体)
(1)把分子看成球形，d＝ 3
6V0
π
。
(2)把分子看成小立方体，d＝3 V0。
2．宏观量和微观量的相互关系
(1)一个分子的质量：m0＝
M
NA
＝
ρVmol
NA
。
(2)一个分子的体积：V0＝
Vmol
NA
＝
M
ρNA
(估算固体、液体分子的体积或气体分子所占空间体积)。
(3)物体所含的分子数：N＝n·NA＝
m
M
·NA＝
V
Vmol
·NA。
3．分子力及分子势能图像
分子力 F 分子势能 Ep
图像
r＜r0 F 随 r 增大而减小，表现为斥力 r 增大，F 做正功，Ep减小
r＞r0
r 增大，F 先增大后减小，表现
为引力
r 增大，F 做负功，Ep增大
r＝r0 F 引＝F 斥，F＝0 Ep最小，但不为零
随分子间
距离的变
化情况
r＞10r0 引力和斥力都很微弱，F＝0 Ep＝0
4.气体实验定律
玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律
内容
一定质量的某种气体，
在温度不变的情况下，
压强与体积成反比
一定质量的某种气体，
在体积不变的情况下，
压强与热力学温度成正
比
一定质量的某种气体，
在压强不变的情况下，
其体积与热力学温度成
正比
表达式 p1V1＝p2V2
p1
T1
＝
p2
T2
或
p1
p2
＝
T1
T2
V1
T1
＝
V2
T2
或
V1
V2
＝
T1
T2
图像
5.理想气体的状态方程
一定质量的理想气体的状态方程：
p1V1
T1
＝
p2V2
T2
或
pV
T
＝C。
6．热力学第一定律的三种特殊情况
(1)若过程是绝热的，则 Q＝0，W＝ΔU，外界对气体做的功等于气体内能的增加量。
(2)若过程中不做功，则 W＝0，Q＝ΔU，气体吸收的热量等于气体内能的增加量。
(3)若过程的始、末状态气体的内能不变，则 W＋Q＝0，即气体吸收的热量全部用来对外做功，
或外界对气体做的功等于物体放出的热量。
7．热力学第二定律的实质
自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。如

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(1)高温物体 
热量Q能自发地传给


热量Q不能自发地传给低温物体
(2)功 
能自发地完全转化为


不能自发地且不能完全转化为热
(3)气体体积 V1 
能自发地膨胀到


不能自发地收缩到气体体积 V2(较大)
(4)不同气体 A 和 B 
能自发地混合成


不能自发地分离成混合气体 AB
[临考必练]
1．PM2.5 是指空气中直径小于 2.5 微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自
然沉降到地面。下列说法中不正确的是(　　)
A．气温越高，PM2.5 运动越剧烈
B．PM2.5 在空气中的运动属于布朗运动
C．PM2.5 在空气中的运动就是分子的热运动
D．倡导低碳生活有利于减小 PM2.5 在空气中的浓度
解析：由于 PM2.5 颗粒很小，PM2.5 在空气中的运动是由于周围大量分子对 PM2.5 碰撞的不
平衡使其在空中做无规则运动，是布朗运动，只是空气分子热运动的反映，B 正确，C 错误；
温度越高，分子运动越剧烈，PM2.5 运动也越剧烈，A 正确；因为矿物燃料燃烧的废气排放是
形成 PM2.5 的主要原因，所以倡导低碳生活、减少化石燃料的使用能有效减小 PM2.5 在空气
中的浓度，D 正确。
答案：C
2．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体(　　)
A．分子的无规则运动停息下来
B．分子的速度保持不变
C．分子的平均动能保持不变
D．每个分子的速度大小均相等
解析：由分子动理论可知，分子总是在永不停息地做无规则运动，故 A 错误；因为分子总是
在无规则运动，所以分子速度总是在变化，故 B 错误；在没有外界影响的情况下，密闭容器
内的理想气体静置足够长时间后，理想气体将会达到平衡态，即理想气体的温度、体积和压
强等状态参量均不会发生变化，因温度不变，所以分子的平均动能保持不变，故 C 正确；在
相同温度下各个分子的动能并不相同，故速度大小也不相等，故 D 错误。
答案：C
3.如图所示为两分子系统的势能 Ep与两分子间距离 r 的关系曲线。下列说法中正确的是(　　)
A．当 r 大于 r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当 r 小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当 r 等于 r1时，分子间的作用力为零
D．当 r 由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做负功
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