:高三物理热学部分

板块Ⅲ 高三物理热学部分

【总纲】这是一个以分子及其运动为主题的内容。

【内容分析】

一、分子动理论和能量守恒

二、气体和气体的分子动理论

［例题选讲］

【例1】如图，粗细均匀的U形管的底部中间有一阀门，开始阀门关闭，两臂中的水面高度差为h。现将阀门打开，最终两臂水面相平。则这过程中

（A）大气压做正功，重力做负功，水的内能不变；

（B）大气压不做功，重力做正功，水的内能增大；

（C）大气压不做功，重力做负功，水的内能增大；

（D）大气压做负功，重力做正功，水的内能不变。

解析：U形管里的水由高度差h到相平静止这一过程：大气压做功为：重力做功可视为系统重力势能的变化根据能量守恒定律水的内能∴选B

［再思］若水的内能不变，即水的机械能不损失，U形管里的水将怎样运动？

【例2】如图，A和B是两个同样的球，球A放在绝热的水平面，球B用细绝热线悬挂。设两球升高相同的温度，忽略所有的热量损失，问两球吸收的热量是否相同？为什么？

解析：两球升高相同的温度时，由于是同样的小球，其膨胀程度应相同，则吸热升温，膨胀对外做功应相同。但由于A球置于水平面上，膨胀后重心提高，而B球悬挂，膨胀后重心下降，即A球重力势能增加，而B球重力势能减少，根据能量守恒，A球吸热较多。

【例3】本实验利用油酸在水面上形成一单分子层的油膜，估测分子大小。实验步骤如下：

①将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为NmL。

②用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中，记下当杯中溶液到达1mL时的总滴数n。

③在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上。

④用滴管往盘中水面上滴一滴油酸酒精溶液。由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜。

⑤将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形成稳定后可认为已形成单分子层油酸膜。用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上。

⑥取下玻璃板放在方格子上，量出该单分子层油酸膜的面积。

在估算油酸分子大小时，可将分子看成球形。用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子的半径r=。