高考物理固體液體和氣體知識點

時間：2022-12-09 19:38:10 高考物理我要投稿

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高考物理固體液體和氣體知識點

　　一、固體的微觀結構，晶體和非晶體

高考物理固體液體和氣體知識點

　　固體分為晶體和非晶體，晶體又可分為單晶體和多晶體

　　１. 晶體和非晶體的區別：

　　由以上表格內容可知：

　　(1)同一種物質在不同的條件下可能是晶體也可能是非晶體.

　　(2)晶體中的單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質上都表現出各向異性.

　　2.液體

　　(1)液體的微觀結構

　　(2)液體的表面張力

　　①作用:液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢.

　　②方向:表面張力跟液面相切,跟這部分液面的分界線垂直.

　　③大小:液體的溫度越高,表面張力越小；液體中溶有雜質時,表面張力變小；液體的密度越大,表面張力越大.

　　(3)液晶

　　①液晶的產生:

　　具有液體的流動性

　　具有晶體的光學各向異性

　　②物理性質在某個方向上看，其分子排列比較整

　　齊，但從另一方向看，分子的排列是雜

　　亂無章的

　　3.飽和汽濕度

　　(1)飽和汽與未飽和汽

　　①飽和汽:與液體處于動態平衡的蒸汽.

　　②未飽和汽:沒有達到飽和狀態的蒸汽.

　　(2)飽和汽壓

　　①定義:飽和汽所具有的壓強.

　　②特點:液體的飽和汽壓與溫度有關,溫度越高,飽和汽壓越大,且飽和汽壓與飽和汽的體積無關.

　　(3)濕度

　　①定義：空氣的干濕程度.

　　②描述濕度的物理量

　　a.絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強.

　　b.相對濕度：空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓之比.

　　c.相對濕度公式

　　二、氣體和氣體分子運動的特點

　　1.三性

　　2.氣體的壓強

　　(1)產生的原因：由于大量分子無規則地運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強.

　　(2)決定因素

　　①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積.

　　②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密度.

　　(3)常用單位：帕斯卡(Pa):1 Pa=1 N/m2

　　1 atm=760 mmHg=1.013×105 Pa

　　(4)計算方法

　　①系統處于平衡狀態下的氣體壓強計算方法

　　a.液體封閉的氣體壓強的確定

　　平衡法：選與氣體接觸的液柱為研究對象進行受力分析，利用它的受力平衡，求出氣體的壓強.

　　取等壓面法：根據同種液體在同一水平液面處壓強相等，在連通器內靈活選取等壓面，由兩側壓強相等建立方程求出壓強.

　　液體內部深度為h處的總壓強為p=p0+gh.

　　b.固體(活塞或汽缸)封閉的氣體壓強的確定

　　由于該固體必定受到被封閉氣體的壓力，所以可通過對該固體進行受力分析，由平衡條件建立方程來找出氣體壓強與其他各力的關系.

　　②加速運動系統中封閉氣體壓強的計算方法：一般選與氣體接觸的液柱或活塞為研究對象，進行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解.

　　三、氣體的實驗定律，理想氣體

　　1. 理想氣體的狀態參量：

　　理想氣體：始終遵循三個實驗定律（玻意耳定律、查理定律、蓋?呂薩克定律）的氣體。

　　描述一定質量理想氣體在平衡態的狀態參量為：

　　溫度：氣體分子平均動能的標志。

　　體積：氣體分子所占據的空間。許多情況下等于容器的容積。

　　壓強：大量氣體分子無規則運動碰撞器壁所產生的。其大小等于單位時間內、器壁單位積上所受氣體分子碰撞的總沖量。

　　內能：氣體分子無規則運動的動能. 理想氣體的內能僅與溫度有關。

　　2. 玻－馬定律及其相關計算：

　　（1）玻－馬定律的內容是：一定質量的某種氣體，在溫度不變時，壓強和體積的乘積是恒量。

　　（2）表達式： p1V1=p2V2=k

　　3. 等容過程??查理定律

　　（1）內容：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，溫度每升高（或降低） 1℃，增加（或減少）的壓強等于它0℃時壓強的1/273. 一定質量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強和熱力學溫標成正比。

　　（2）表達式：數學表達式是：

　　4. 等壓變化??蓋?呂薩克定律

　　（1）內容：一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積和熱力學溫標成正比.

　　（2）

　　5. 氣體狀態方程：

　　pV/T=恒量

　　說明（1）一定質量理想氣體的某個狀態，對應于p?V（或p?T、V?T）圖上的一個點，從一個狀態變化到另一個狀態，相當于從圖上一個點過渡到另一個點，可以有許多種不同的方法。如從狀態A變化到B，可以經過許多不同的過程。為推導狀態方程，可結合圖象選用任意兩個等值過程較為方便。

　　（2）當氣體質量發生變化或互有遷移（混合）時，可采用把變質量問題轉化為定質量問題，利用密度公式、氣態方程分態式等方法求解。

　　【要點名師透析】

　　類型一氣體壓強的產生與計算

　　【例1】一位質量為60 kg的同學為了表演“輕功”，他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質量的空氣(可視為理想氣體)，然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質塑料板，如圖所示.

　　(1)關于氣球內氣體的壓強，下列說法正確的是( )

　　A.大于大氣壓強

　　B.是由于氣體重力而產生的

　　C.是由于氣體分子之間的斥力而產生的

　　D.是由于大量氣體分子的碰撞而產生的

　　(2)在這位同學慢慢站上輕質塑料板中間位置的過程中，球內氣體溫度可視為不變.下列說法正確的是( )

　　A.球內氣體體積變大 B.球內氣體體積變小

　　C.球內氣體內能變大 D.球內氣體內能不變

　　(3)為了估算氣球內氣體的壓強，這位同學在氣球的外表面涂上顏料，在輕質塑料板面向氣球一側的表面貼上間距為2.0 cm的方格紙.表演結束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”，如圖所示.若表演時大氣壓強為1.013×105 Pa，取g=10 m/s2，則氣球內氣體的壓強為 _______ Pa.(取4位有效數字)

　　【答案】(1)A、D (2)B、D (3)1.053×105

　　【詳解】 (1)選A、D.氣球充氣后膨脹，內部氣體的壓強應等于大氣壓強加上氣球收縮產生的壓強，A對；氣球內部氣體的壓強是大量氣體分子做無規則運動發生頻繁的碰撞產生的，B、C錯，D對.

　　(2)選B、D.該同學站上塑料板后，因溫度視為不變，而壓強變大，故氣體體積變小，內能不變，所以A、C錯，B、D對.

　　(3)每小方格的面積S0=4 cm2，每個印跡約占有93個方格.故4個氣球與方格紙總的接觸面積S=4×93×4×10-4 m2=0.148 8 m2

　　氣球內氣體的壓強主要是由大氣壓和該同學的重力產生的.故

　　類型一氣體狀態變化的圖象問題

　　【例證2】一定質量的理想氣體由狀態A變為狀態D，其有關數據如圖甲所示，若狀態D的壓強是2×104 Pa.

　　(1)求狀態A的壓強.

　　(2)請在乙圖中畫出該狀態變化過程的p-T圖象，并分別標出A、B、C、D各個狀態，不要求寫出計算過程.

　　【詳解】(1)據理想氣體狀態方程： ,則

　　(2)p-T圖象及A、B、C、D各個狀態如圖所示.

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