专题16　热学-2022年高三物理二轮复习（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）(广东专用)（原卷版）

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2022 年高三物理二轮复习资料（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）
（广东通用）
专题 16　热学
【命题规律】
1、命题角度：
（1）分子动理论、固体和液体；
（2）气体实验定律和理想气体状态方程；
（3）热力学定律与气体实验定律的结合.
2、常考题型：填空题或计算题．
【知识荟萃】
★考向一、分子动理论　固体和液体
1．估算问题
（1）分子总数：N＝nNA＝NA＝NA.
特别提醒：对气体而言，V0＝不等于一个气体分子的体积，而是表示一个气体分子占据的空间．
（2）两种分子模型：①球体模型：V＝πR3＝πd3（d为球体直径）；②立方体模型：V＝a3.
2．分子热运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均
速率越大，但某个分子的瞬时速率不一定大．
3．分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系（如图）
4．气体压强
5．晶体与非晶体
分类
比较
晶体
非晶体
单晶体 多晶体
外形 规则 不规则
物理性质 各向异性 各向同性
熔点 确定 不确定
原子排列 有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规
则无规则
联系 晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化
★考向二、气体实验定律　理想气体状态方程
1．压强的计算
（1）被活塞、汽缸封闭的气体，通常分析活塞或汽缸的受力，应用平衡条件或牛顿第二定律求
解，压强单位为 Pa.
（2）水银柱密封的气体，应用 p＝p0＋ph或p＝p0－ph计算压强，压强 p的单位为 cmHg 或mmHg.
2．合理选取气体变化所遵循的规律列方程
（1）若气体质量一定，p、V、T中有一个量不发生变化，则选用对应的气体实验定律列方程求解．
（2）若气体质量一定，p、V、T均发生变化，则选用理想气体状态方程列式求解．
3．关联气体问题
解决由活塞、液柱相联系的两部分气体问题时，根据两部分气体压强、体积的关系，列出关联关
系式，再结合气体实验定律或理想气体状态方程求解．
4．气体的“三定律、一方程”
玻意耳定律：p1V1＝p2V2
查理定律：＝或＝
盖—吕萨克定律：＝或＝
理想气体状态方程：＝或＝C.
★考向三、热力学定律与气体实验定律相结合
1．理想气体相关三量 ΔU、W、Q的分析思路
（1）内能变化量 ΔU
① 由气体温度变化分析 ΔU.温度升高，内能增加，ΔU>0；温度降低，内能减少，ΔU<0.
② 由公式 ΔU＝W＋Q分析内能变化．
（2）做功情况 W
由体积变化分析气体做功情况．体积膨胀，气体对外界做功， W<0；体积被压缩，外界对气体做
功，W>0.
（3）气体吸、放热 Q
一般由公式 Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况，Q>0，吸热；Q<0，放热．
2．理想气体相关三量 ΔU、W、Q的分析思路
（1）内能变化量 ΔU
① 由气体温度变化分析 ΔU.温度升高，内能增加，ΔU>0；温度降低，内能减少，ΔU<0.
② 由公式 ΔU＝W＋Q分析内能变化.
（2）做功情况 W
由体积变化分析气体做功情况.体积膨胀，气体对外界做功，W<0；体积被压缩，外界对气体做功，
W>0.
（3）气体吸、放热 Q
一般由公式 Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况，吸热，Q>0；放热，Q<0.
3．对热力学第二定律的理解：热量可以由低温物体传递到高温物体，也可以从单一热源吸收热
量全部转化为功，但会产生其他影响．
【经典例题】
【例题 1】我们经常会在电视上看到潜水员潜入海底探索海底的奥秘，如图所示，潜水员潜水时
呼出的气泡，在缓慢上升到海面的过程中体积会逐渐变大。若某气泡缓慢上升到海面的过程中未
破裂，且越接近海面，海水的温度越高，大气压强恒定，视气泡内气体为理想气体。则此过程中，
该气泡内的气体压强__________（选填“增大”“减小”或“不变”），该气泡内的气体内能__
________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【例题 2】回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约 50K，某
台设备工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所
示的四个过程：从状态 到 和 到 是等温过程；从状态 到
和 到 是等容过程，体积分别为 和 。则图中 ___ （填
“>” “<”或者“=”）；整个循环过程氦气系统
是______的（填“吸热” “放热”或者“绝热”）。
【例题 3】正常情况下，汽车胎压为 ，轮胎最大限压为 ，汽车轮胎容积为 。将汽
车轮胎内气体视为理想气体。在冬季，某室内地下停车场温度可以保持 7℃，司机发现停在地下
停车场的自家汽车仪表盘显示左前轮胎压为 。（忽略轮胎体积的变化）
（1）若室外温度为-23℃，司机将车开到室外，充分热交换后，通过计算分析，轮胎内气压是否
满足汽车正常行驶要求；
（2）司机将车开到单位时，发现仪表盘显示左前轮胎压为 ，经检测此时轮胎内温度为
，请判断轮胎是否漏气。
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