选修3-3 (1)

高中物理选修3-3所有知识点清单分子动理论，气体，固体、液体和物态变化以及热力学定律。感兴趣的小伙伴，可以下载收藏。

选修3-3

• 第七章　分子动理论
  • 分子动理论
    • 物体是由大量分子组成的
      • 分子大小
        • 油膜法侧分子直径
          • d=V/S；V是油滴体积，S是水面上形成的单分子油膜的面积
        • 分子直径很小，数量级10^-10m
        • 分子质量很轻，数量级10^-26kg
      • 阿伏伽德罗常数NA=6.02*10^23/mol
      • 阿伏伽德罗常数的应用
        • 公式
          • 注意气体的摩尔体积
    • 分子的热运动
      • 概念
        • 分子在永不停歇的无规则运动
        • 温度越高，分子无规则运动越激烈
      • 扩散现象
        • 不同物质能够彼此进入对方
          • 特点：扩散现象是一种热现象。温度越快，扩散越快
          • 1.扩散现象不是外界作用（如对流）； 不是化学反应 2.固液气均能发生扩散，气体现象最明显 3.温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象越显著
        • 直接证明分子无规则运动
      • 布朗运动
        • 悬浮在液体或气体中的固体小微粒不停的做无规则运动
          • 特点：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 微粒越小，布朗运动越明显 温度越高，布朗运动越剧烈
          • 布朗运动不是由温度差、压强差或液体振动等外界因素影响而产生的
        • 间接证明分子无规则运动
    • 分子间的作用力
      • 分子间有间隙
        • 气体容易被压缩；热胀冷缩
      • 分子间作用力
        • 分子间同时存在引力和斥力，分子间作用力变现为引力和斥力的合力
          • 图像
        • 分子间的引力和斥力都随着分子间距离（r）的增大而减小，斥力比引力变化快
          • r>r0，合力为引力 r=r0，合力为0 r<r0，合力为斥力 r>10倍r0，合力为0
  • 物体的内能
    • 温度和温标
      • 状态参量
        • 体积（V）-几何性质 压强（P）-力学性质 温度（T）-热学性质
      • 平衡态
        • 一个不受外界影响的系统，经过足够长的时间，都会达到一个宏观性质不再随时间变化的动态平衡状态
      • 热平衡
        • 两个系统相互接触传热，经过一段时间，他们的状态参量不再变化，说明传热达到了热平衡
        • 热平衡定律
          • 若A与B平衡，A与C平衡 则B与C必然平衡
        • 热平衡宏观标志就是温度相同
      • 温标
        • 热力学温度（T）单位开尔文（K）
          • 规定-273.15C为绝对零度，只能无限接近，但无法达到
          • T=t+273.15℃ ΔT=T2-T1=t2-t1
    • 内能
      • 分子动能和分子势能的总和
        • 分子动能
          • 分子由于热运动而具有的动能
          • 温度越高，分子平均动能越高 温度相同，分子平均动能相同
          • 不能研究个别分子运动的动能
        • 分子势能
          • 由于分子间作用力产生的相互作用的势能
            • 图像
          • 势能的大小由相互作用的位置决定
            • 注意Ep=0选取的位置 r=r0，Ep最小 r>r0，分子势能随间距增大而增大 r<r0，分子势能随间距减小而增大
      • 影响因素： 1.微观：分子势能、分子平均动能、分子个数 2.宏观：物体体积、物体温度、物体的物质的量
        • 比较内能的方法： 1.物体的质量一定时，分子数一定 2.物理的温度一定时，平均动能一定 3.物体体积不变时，分子间相对位置不便，分子势能一定 4.物体发生物态变化时，要吸热放热，内能会改变（例0度冰变成0度水Ek不变，Ep变大温度）
• 第八章　气体
  • 气体实验定律
    • 气体的等温变化
      • 一定质量的某种气体，在温度（T）不变的情况下其压强（P）与体积（V）发生变化的过程
        • 玻意尔定律：PV=C或P1V1=P2V2
        • P-V图像
          • 反比例函数第一象限的图像P=C/V P和V的乘积越大T越大
        • P-1/V图像
          • 过原点的倾斜直线P=C*1/V 斜率越大，T越大
    • 气体的等容变化
      • 一定质量的某种气体，在体积（V）不变的情况下所发生的压强（P）与温度（T）的变化过程
        • 查理定律：P/T=C或P1/T1=P2/T2或ΔP=C*ΔT
        • P-T（热力学温度）图像
          • 过原点的倾斜直线P=C*T 斜率越大，V越小
        • p-t（摄氏温度）图像
          • 延长线过横轴-273.25℃点的倾斜直线P=C（t+273.15℃） 斜率越大，V越小 纵截距P0是气体在0℃时的压强
    • 气体的等压变化
      • 一定质量的某种气体，在压强（P）不变的情况下所发生的的体积（V）与温度（T）的变化过程
        • 盖-吕萨克定律：V/T=C或V1/T1=V2/T2或 ΔV=C*ΔT
        • V-T（热力学温度）图像
          • 过原点倾斜直线V=C*T 斜率越大，P越小
        • v-t（摄氏温度）图像
          • 延长线过横轴-273.25℃点的倾斜直线V=C（t+273.15℃） 斜率越大，P越小 纵截距V0是气体在0℃时的压强
    • 理想气体的状态方程
      • 理想气体：任何温度，任何压强下都遵循气体实验定律（理想模型）
        • 本质忽略分子力，势能为零 理想气体的内能=分子的总动能
        • 理想气体的内能仅由温度决定，与体积无关
      • 理想气体状态方程： P1*V1/T1=P2*V2/T2或P*V/T=C C仅由气体的种类和质量决定，与其他无关
        • PV/T=P1*V1/T1+P2*V2/T2+P3*V3/T3（充放气问题）
        • P1/ρ1*T1=P2/ρ2*T2（变质量问题）
    • 气体热现象的微观意义
      • 气体热现象的规律及特点
        • 随机性和统计规律
          • 分子运动无规则性，但大量分子运动有统计规律
        • 气体分子运动的特点
          • 自由性，无序性 温度也升高，平均速率会增大
      • 气体热现象的微观意义
        • 气体温度的微观意义
          • 温度越高，气体分子平均动能越大 T=a*Ek
        • 气体压强的微观意义
          • 分子频繁碰撞器壁，产生持续，均匀的压力，产生压强
• 第九章　固体、液体和物态变化
  • 固体
    • 特点： 有一定体积和形状，呈刚性 没有流动性，压缩性小，受到外力，形状变化小 分为晶体和非晶体
      • 晶体
        • 单晶体
          • 有规则的几何形状 有确定的熔点 各向异性
        • 多晶体
          • 没有规则的几何形状 有确定的熔点 各向同性
        • 如：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花、单晶硅
      • 非晶体
        • 没有规则的几何形状 无确定的熔点 各向同性
        • 如：玻璃、蜂蜡、沥青、橡胶、木材
      • 晶体和非晶体在一定条件下可以互相转化
  • 液体
    • 特点： 有一定体积，不易压缩 有一定形状，具有流动性
      • 浸润：液体润湿某种固体，并附着于固体表面
      • 不浸润：液体不润湿某种固体，不附着于固体表面
      • 毛细现象：浸润液体在细管中上升或不浸润液体在细管中下降
      • 液晶： 具有流动性；光学性质为各向异性；液晶多为人工合成
  • 饱和汽与饱和汽压
    • 汽化：从液态变成气态 两种方式：蒸发和沸腾
      • 沸点：大气压力越小，沸点越小（新疆地区气压小，沸点小，水容易烧开，但温度很低）
    • 饱和汽与饱和汽压
      • 动态平衡：液体蒸发和水蒸气液化达到平衡
      • 饱和汽：与液体动态平衡的蒸汽
      • 饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的压强一定 温度越高，饱和汽压越大
    • 空气的湿度
      • 空气中的绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强
      • 空气中的相对湿度：空气中所含水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比
    • 温度计
  • 物态变化中的能量交换
    • 熔化热
      • 从固态变为液态的过程叫熔化 从液态变成固态的过程叫凝固
      • 熔化热：某种晶体熔化过程所需能量与质量之比
    • 汽化热
      • 从液态变为气态的过程叫汽化 从气态变为液态的过程叫液化
      • 汽化热：某种液体汽化成同温度气体是所需要的能量与其质量之比
    • 晶体只有达到熔点才会熔化 液体在任何温度下都会汽化，所以一定要注意在什么温度下的汽化热
• 第十章　热力学定律
  • 功和内能
    • 功和内能
      • 在绝热过程从1状态达到2状态内能变化量ΔU=U2-U1=W
        • 外界对系统做功时W是正值（V减小） 系统对外界做功时W是负值（V增大）
      • 注意：内能大不意味着做功多，但内能变化大，对应就是做功较多
    • 热和内能
      • 单纯的热传递中 系统吸热，内能增加Q吸=ΔU（正） 系统放热，内能减少Q放=-ΔU（负）
  • 热力学定律
    • 热力学第一定律　能量守恒定律
      • 热力学第一定律
        • ΔU=Q+W
          • 取正值：外界对系统做功（V减小）；外界向系统传热（Q吸）；内能增加
          • 取负值：系统对外界做功（V增加）；系统向外界传热（Q放）；内能减少
      • 能量守恒定律
        • 适用于所有物理现象和物理过程
      • 第一类永动机
        • 不消耗能量的机械，不可能制成
          • 因为系统对外界做功，内能减少，在没有外界供能的情况下，没办法回到初始状态
    • 热力学第二定律
      • 热量传导只能自发的从高温物体向低温物体进行，不可逆
        • 克劳修斯表述：热量不能从低温物体传到高温物体
        • 开尔文表述：不能把吸收的热量全部变成功，而不产生其他影响
      • 热机：内能转化为机械能的装置
        • 热机效率：η=W/Q（W输出的机械功，Q放出热量）
      • 第二类永动机
        • 从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起其他变化的机械，不可制成
          • 虽然不违反能量守恒，但热机不可能只有一个热源，在吸收能量变成有用功时，还会传递一部分热量给低温热源
    • 热力学第二定律的微观解释
      • 一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
        • 处在一个熵增的世界，越来越乱
    • 热力学第三定律
      • 绝对零度无法达到
  • 能源和可持续发展