高中物理竞赛热学

1、热学计算题解题技巧一、知识储备1、气体的等温、等压、等容变化，理想气体状态方程2、浮力的计算 ，物体受到的浮力等于它排开气体、液体的重力gVF排排浮 3、液体中某一点压强与深度的有关 ， 是液体的密度， 是该点距离液面ghP液 h的高度差4、在小范围内气体压强处处相等，在大范围内（比如大气层）气体压强也随高度变化5、某一面积上压力的计算： ；某一面积上的压力等于压强乘以面积SPF6、某一平面受力平衡时，压强关系：该平面上面的压强之和等于下面的压强之和7、热力学温度与摄氏温度换算： ， 是热力学温度， 是摄氏温度KtT)273(Tt8。

2、1热学试题一 选择题：1只知道下列那一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离A阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和质量B阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和密度C阿伏加徳罗常数，该气体的质量和体积D该气体的质量、体积、和摩尔质量2关于布朗运动下列说法正确的是A布朗运动是液体分子的运动 B布朗运动是悬浮微粒分子的运动C布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果D温度越高，布朗运动越显著3铜的摩尔质量为 （kg/ mol）,密度为 （kg/m 3），若阿伏加徳罗常数为 NA，则下列说法中哪个是错误的 A1m 。

3、高中物理热学公式规律汇编1、热力学第一定律： W + Q = E符号法则： 体积增大,气体对外做功,W 为“” ；体积减小,外界对气体做功,W 为“+” 。气体从外界吸热,Q 为“+ ”；气体对外界放热,Q 为“- ”。温度升高,内能增量 E 是取“+” ；温度降低,内能减少， E 取“一” 。三种特殊情况： (1) 等温变化 E=0， 即 W+Q=0(2) 绝热膨胀或压缩：Q=0 即 。

4、高中物理公式 0高中物理公式+热学一、力学1、胡克定律：f = kx (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g 极 g 赤 ，g 低 纬 g 高 纬 )3、求 F1、F 2 的合力的公式： cos2121FF合两个分力垂直时： 合4、物体平衡条件： F 合 =0 牛顿第一定律5、滑动摩擦力： f = N （动的时候用，或最大的静摩擦力） 6、万有引力： F=G （G 为万有引力恒量：G = 6.6710 -11 Nm2 / kg2）21rm在天文上的应用：（M：天体质量； r 表示卫星或行星的轨道半径）万有引力=向心力。

5、1424。5 典型例题分析例 1 用不导热细管连接的两个相同容器里装有压强为 1atn，相对湿度B=50%，温度为 100的空气。现将其中一个容器浸在温度为 0的冰中，试问系统的压强改变为多少？每一容器中的相对湿度是多少？已知 0时水的饱和汽压为4.6mmHg。分析:当一个容器浸在 0的冰中，另一容器中的空气与水蒸气将流入这一容器，整个系统的压强将逐步降低。达到平衡时，空气在两容器中的分压也应相等。解:设平衡时空气在两容器中的分压 为每一容器体积，由空气02,1,Vatmpo空的总摩尔数不变的条件得 002102RTpVRTp空空解得 mHg32空由于水蒸气分压不。

6、32 固体的热膨胀几乎所有的固体受热温度升高时，都要膨胀。在铺设铁路轨时，两节钢轨之间要留有少许空隙，给钢轨留出体胀的余地。一个物体受热膨胀时，它会沿三个方向各自独立地膨胀，我们先讨论线膨胀。固体的温度升高时，它的各个线度(如长、宽、高、半径、周长等)都要增大，这种现象叫固体的线膨胀。我们把温度升高 1所引起的线度增长跟它在0时线度之比，称为该物体的线胀系数。设一物体在某个方向的线度的长度为 ，由于温度的变化T 所引起的长度l的变化 。由实验得知，如果T 足够小，则长度的变化 与温度的变化成l l正比，并且也与原。

7、1-2 气体实验定律121、玻意耳定律一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强和体积的乘积是一个常数，式中常数 C 由气体的种类、质量和温度决定。PV抽气与打气问题的讨论。简单抽气机的构造由图 1-2-1 示意，它由一个活塞和两个阀门组成。当活塞向上提升时，a 阀门打开，贮气筒与抽气机相通，气体膨胀减压，此时 b 阀门被关闭。当活塞向下压缩时，b 阀门打开，a 阀门关闭，抽气机内的气体被压出抽气机，完成一次抽气。贮气筒被抽气的过程，贮气筒内气体质量不断在减小，气体压强也不断减小。设第一次抽气后贮气筒内气压 ，第 n 次抽气后。

8、1.4 气体分子运动论1. 4.1、 分子运动论的基本点1、宏观物体由大量分子组成。分子直径的数量级一般为 ，分子质量m10为 。在标准状态下，气体分子的数密度为kg270 3251069./mkTPn 31906.c2、物体内的分子永不停息地作无规则运动。这是根据布朗运动和扩散现象得出的结论。实验表明扩散的快慢和布朗运动的激烈程度与温度的高低有明显的关系。由此常把大量子的无规则运动称为热运动，热运动是物质运动的一种基本形式，热现象是它的宏观表现。气体分子热运动的平均速率与温度的关系为MRTmk8常温下， 。12.0sv3、分子之间存在的相互作用力。分子。

9、ABCD外F图 3-4-134 液体的表面张力341、表面张力和表面张力系数液体下厚度为分子作用半径的一层液体，叫做液体的表面层。表面层内的分子，一方面受到液体内部分子的作用，另一方面受到气体分子的作用，由于这两个作用力的不同，使液体表面层的分子分布比液体内部的分子分布稀疏，分子的平均间距较大，所以表面层内液体分子的作用力主要表现为引力，正是分子间的这种引力作用，使表面层具有收缩的趋势。液体表面的各部分相互吸引的力称为表面张力，表面张力的方向与液面相切，作用在任何一部分液面上的表面张力总是与这部分液面的分界线垂。

10、热 学热学知识在奥赛中的要求不以深度见长，但知识点却非常地多（考纲中罗列的知识点几乎和整个力学前五部分的知识点数目相等） 。而且，由于高考要求对热学的要求逐年降低（本届尤其低得 “离谱” ，连理想气体状态方程都没有了） ，这就客观上给奥赛培训增加了负担。因此，本部分只能采新授课的培训模式，将知识点和例题讲解及时地结合，争取让学员学一点，就领会一点、巩固一点，然后再层叠式地往前推进。一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的（注意分子体积和分子所占据空间的区别）对于分子（单原子分子）间距的计算，气体和液体。

11、 明紫元 高中物理专题训练（热学）例 1 设一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等，则随着气球的不断升高，因大气压强随高度而减小，气球将不断膨胀。如果氢气和大气皆可视为理想气体，大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略，则氢所球在上升过程中所受的浮力将_（填“变大”“变小”“不变”）【分析解答】以氢气为研究对象，设地面附近和高空 h 处的压强和体积分别为 p1，p 2，V 1，V 2。因为温度不变，由玻-马定律可知：p 1V1=p2V2 以大气为研究对象，在地面附近和高空 h 处的压强和大气密度分别为户 p1，p 2。

12、高中物理竞赛热学部分优题选1一个老式的电保险丝，由连接在两个端纽之间的一根细而均匀的导线构成。导线按斯特藩定律从其表面散热。斯特藩定律指出: 辐射功率 P 跟辐射体表面积 S 以及一个与温度有关的函数成正比，即,4外辐 TSP试说明为什么用保险丝时并不需要准确的长度。解：设 l为保险丝长度，r 为其半径，P 为输至整个保险丝上的功率。若 P 增大，保险丝的温度将上升，直到输入的电功率等于辐射的功率。所以当 P 超过某一值 max时，在一定的时间内，保险丝将烧毁，而,214ax lrcTkS外熔式中 k 为一常数，S 为表面积， 为一常数。由于 P。

13、高中物理竞赛热学模拟试题 及答案 1、 某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面 1m。如图所示，因上部混入少量空气，使其读数不准。当气温为 27C，标准气压计读数仍为 76cmHg时，该气压计读数为 70cmHg。 （ 1）在相同气温下，若用该气压计测量气压，测得读数为68cmHg，则实际气压应为多少厘米汞柱？ （ 2）若在气温为 -3C 时，用该气压计测得气压读数仍为70cmHg，则实际气压应为多少厘米汞柱？ 解： （ 1）以混入气压计内气体为研究对象，因温度不变，有 ， ， 则 实际气压 （ 2）因体积不变，有 ， ， 则 实际气压 2、 在两端开口的竖直。

14、1,热 学,2,热力学 热物理的宏观理论。从对热现象的大量观察和实验测量中总结出规律性的性质。 统计物理 从微观出发,运用统计方法，认为宏观性质是大量微观粒子热运动的统计平均值决定的。 热力学和统计物理学，在对热现象的研究中，相辅相成。前者对热现象给出普遍而可靠的结果，可以用来验证后者的正确性，后者则可深入研究热现象的本质，使得热力学的理论具有更深刻的意义。,什么是热学,?,3,去粗取精，去伪存真抓住主要矛盾模型锁定目标，抓住重点内容,4,高中物理竞赛内容,1、分子动理论 原子和分子的数量级 分子的热运动 布朗运动 气体。

15、二、气体的性质,2,2019/11/5,玻意耳马略特定律 Boyle-Marriot Law (Boyle, 1662; Mariott, 1679) :“对于一定质量的气体，在温度不变时，其压强P和体积V的乘积是一常数：PV=C ” 跟温度T没有关系 实际气体并不严格遵守这一定律，因为不同T时,C不一样 在温度不太低时，压强越低，符合得越好。,1 理想气体状态方程,3,2019/11/5,盖吕萨克定律:当一定质量气体的压强保持不变时，其体积随温度作线性变化；查理定律:当一定质量气体的体积保持不变时，其压强随温度作线性变化。,4,2019/11/5,利用前面的公式,得到:,5,2019/11/5,阿伏伽德罗定律: 在。

16、高中物理辅导网 http:/www.wulifudao.com/京翰教育中心 http:/www.zgjhjy.com/物态变化一、物态变化1、物态变化的特征自然界中的许多物质都是以固、液、气三种状态存在着的，它们在一定的条件（温度、压强）下既可以互相转变，也可以平衡共存。不同物态之间的相互变化又称为相变。物质固、液、气三态之间的转化有以下两个特征：（1）物态变化时体积变化；（2）物态变化时总伴随吸放一定的热量。2、熔解与凝固物质由固态转变为液态的过程叫熔解，由液态转变为固态的过程叫凝固。对于晶体来说，熔解是在一定的温度下进行的，该温度叫做这种。

17、热学一、竞赛要求：1、温度与气体分子运动论2、气体的性质3、热力学第一定律4、热、功和物态变化二、重点知识气体的性质三、难点突破：1、玻意耳定律一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强和体积的乘积是一个常数，式中常数 C 由气体的种类、质量和温度决定。PV抽气与打气问题的讨论。简单抽气机的构造由图 1-2-1 示意，它由一个活塞和两个阀门组成。当活塞向上提升时，a 阀门打开，贮气筒与抽气机相通，气体膨胀减压，此时 b 阀门被关闭。当活塞向下压缩时，b 阀门打开，a 阀门关闭，抽气机内的气体被压出抽气机，完成一次抽气。贮。

18、 高中物理竞赛练习热学 证明理想气体的压强2 n k ，其中为单位体积内的分子数，k 是气体分子的平均动能 3 已知地球和太阳的半径分别为 、 ，地球与太阳的距离 若地球与太阳均可视为黑体，试估算太阳表面温度 如图所示，两根金属棒、尺寸相同，的导热系数是的两倍，用它们来导热，设高温端和低温端温度恒定，求将、并联使用与串联使用的能流之比设棒侧面是绝热的 估算地球大。

19、高中物理竞赛热学公式整合第一章 热力学平衡态和气体物态方程1 理想气体物态方程pVTR8.3141Jmolkg2 分子的速度分布22xyzvv3 3pn理想气体的压强公式kE4 分子运动的能量公式2kT231.80ARN1JK5 阿伏伽德罗定律pnkT6 道尔顿分压定律12ip第二章 气体分子的统计分布律1 麦克斯韦速率分布律23/24()mvkTdNedk2 最概然速率2PRTvM平均速率8方均根速率23rRTv3 玻尔兹曼分布律/0PEkTne气体分子在重力场中按高度的分布律/0mgzkT4 等温气压公式0MgzRTzpelnzg5 分子的平均总能量（能量按自由度均分定理）1(2)EtrskT6 理想气体的内能mURM()2trs7 理想气体的。

20、1高中物理竞赛热学一分子动理论1、物质是由大量分子组成的（注意分子体积和分子所占据空间的区别）对于分子（单原子分子）间距的计算，气体和液体可直接用 ，对固体，则3件与分子的空间排列（晶体的点阵）有关。【例题 1】如图 6-1 所示，食盐（N aCl）的晶体是由钠离子（图中的白色圆点表示）和氯离子（图中的黑色圆点表示）组成的，离子键两两垂直且键长相等。已知食盐的摩尔质量为58.5103 kg/mol，密度为 2.2103kg/m3，阿伏加德罗常数为6.01023mol1 ，求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心之间的距离。【解说】题意所求即图中任意一个。