大学物理热学题库（共7篇）
有关温度的说法错误的是（）
A.温度是表示物体冷热程度的物理量
B.温度是平衡态系统的微观粒子热运动强弱（剧烈）程度的量度
C.温度是两个互为热平衡系统的共同属性，也就是达到热平衡的两个系统相同的物理量
D.温度是系统大量分子统计平均的结果，对于单个分子不讨论温度
正确答案：A
有关理想气体的定义错误的是（）
A.严格满足玻-马定律、盖吕萨克定律和查理定律三个实验规律的气体是理想气体
B.压强趋于零的极限状态下的气体称为理想气体
C.温度不太低、压强不太高的真实气体可以看作理想气体
D.严格满足理想气体状态方程的气体称为理想气体
E.所有的实际气体任何情况下都可看作理想气体
正确答案：E
一容积不变的容器内充有一定量的某种理想气体，将该理想气体分子的平均速率提高到原来的两倍，则（）
A.温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的四倍
B.温度提高到原来的四倍，压强提高到原来的两倍
C.温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的两倍
D.温度提高到原来的四倍，压强提高到原来的四倍
正确答案：D
一瓶氦气和一瓶氧气，它们的压强和温度都相同，但体积不同，则它们的（）
A.单位体积的质量相同
B.单位体积内的分子数相同
C.分子的方均根速率相同
D.气体内能相同
正确答案：B
一定质量的理想气体贮存在容积固定的容器内，现使气体的压强增大为原来的两倍，那么（）
A.内能和温度都不变
B.内能变为原来的两倍，温度变为原来的四倍
C.内能和温度都变为原来的两倍
D.内能变为原来的四倍，温度变为原来的两倍
正确答案：C
压强为p、体积为V的氧气（视为刚性分子理想气体）的内能为（）
A.PV
B.2PV
C.2.5PV
D.3PV
正确答案：C
写出影响肺换气因素。
正确答案：呼吸膜的厚度和面积。气体扩散速率与呼吸膜面积成正比，与呼吸膜厚度成反比。在病理情况下，若呼吸膜的面积减小（如肺气肿、肺不张等）或呼吸膜的厚度增大（如飞燕、肺纤维化等），都会降低扩散速率，较少气体扩散量。通气/血流比值。正常成年人安静时约为0.84。如果V/Q比值大于0.84，就以为着通气过剩或血流不足，多见于部分肺泡血流量减少，致使肺泡无效腔增大。反之，V/Q小于0.84，则意味着通气不足或血流过剩，多见于部分肺泡通气不良，可能形成功能性动-静脉短路。
下列有关物质的微观模型说法错误的是（）
A.物质是由大量的分子或原子（离子）组成的B.分子或原子间存在间隙（气球吹大过几天会变小，气体容易压缩）
C.分子或原子处于不停的热运动中（扩散、布朗运动、涨落现象）
D.分子或原子间存在吸引力或排斥力的相互作用力
E.分子力是一种电磁相互作用力，是一种保守力，具有势能
F.分子力是一种万有引力，是一种保守力，具有势能
正确答案：F
下列有关热学研究对象的说法错误的是（）
A.热学是研究有关物质的热运动以及与热相联系的各种规律的科学
B.热学的研究对象成为系统，系统是由大量的微观粒子组成的C.组成系统的微观粒子总是做永不停息的无规则热运动
D.热力学系统的描述方法可分为宏观描述法和微观描述法
E.阿伏伽德罗常数说明系统是由大量的微观粒子组成的，需要对每个粒子进行研究
正确答案：E
下列关于物态方程的说法不正确的是（）
A.处于平衡态的某种物质的热力学参量之间满足的函数关系称为物态方程或状态方程
B.描述平衡态系统各热力学量之间函数关系的方程均称为物态方程，并都显含温度参量
C.物态方程一般是由理论和实验相结合的方式确定的半经验公式，有些也可通过假设的微观模型及统计物理方法导出
D.只有气体、液体和固体三种情况才有物态方程
正确答案：D
下列关于热学研究内容的说法错误的是（）
A.通过对热现象的大量直接观察和实验测量进行宏观描述，从而得出宏观参量的关系
B.通过对组成系统的大量分子进行微观描述，利用统计方法，找出微观量与宏观量之间的关系
C.宏观描述和微观描述是分别从两个不同的角度去研究物质的热运动，它们互相补充
D.通过微观描述寻找宏观参量的微观本质，比如系统的体积就是所有分子的体积总和
正确答案：D
下列关于热力学平衡的说法错误的是（）
A.热力学平衡是指两个或两个以上的平衡态系统通过导热板相连最终各自达到新的平衡态时的相互关系
B.达到热力学平衡的系统共同属性就是温度相同
C.热力学平衡为我们提供了一种测温的办法
D.热力学平衡和平衡态的条件相同
正确答案：D
下列关于平衡态的说法正确的是（）
A.达到力学平衡条件、热学平衡条件和化学平衡条件的系统
B.压强、粒子数处处均匀的状态是平衡态
C.宏观状态不随时间变化的状态是平衡态
D.金属棒两端分别与温度不同的两个恒温热源接触，热量从高温端传向低温端，经过一段时间后金属棒各处的温度都不再变化，达到平衡态
正确答案：A
下列关于理想气体的说法错误的是（）
A.理想气体的内能是所有分子的平均动能之和
B.压强趋于零的真实气体是理想气体
C.服从三个实验规律的气体是理想气体
D.理想气体分子间或与器壁间不存在相互作用力
正确答案：D
下列不是“平衡态条件”的是（）
A.不存在热流，系统内部温度处处相等，满足热学平衡条件
B.系统达到热平衡，就处于平衡态
C.不存在粒子流1（宏观上的成群粒子定向移动），系统内部压强处处相等，满足力学平衡条件
D.不存在粒子流2（混合气体的扩散），系统内部各部分的化学组成处处相同，满足化学平衡条件
正确答案：B
下列表示平衡态的方法错误的是（）
A.由于不受外界影响时，平衡态的宏观参量不随时间变化，所以可以选择P、V、T三个宏观量来描述
B.P-V、P-T、V-T状态图上任意一点就是一个平衡态
C.P-V、P-T、V-T状态图上只有两个参量，不能表示平衡态
D.任何一个平衡态也可在状态图上找到一个点与之对应
正确答案：C
物质系统的平衡态是指（）
A.系统的宏观性质不随时间变化的状态
B.系统的温度、体积和压强不再变化的状态
C.在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间变化的状态
D.系统内分子仍在不停的运动着，但系统的宏观性质不变的状态
正确答案：C
体积恒定时，一定量理想气体的温度升高，其分子的（）
A.平均碰撞频率增大
B.平均碰撞频率减小
C.平均自由程增大
D.平均自由程减小
正确答案：A
摩尔数相同的氧气和水蒸气气体（视为理想气体），如果它们的温度相同，则两气体的（）
A.内能相同
B.分子的平均动能相同
C.分子的平均平动动能相同
D.分子的平均转动动能相同
正确答案：C
两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能（）
A.相同
B.不同
C.可以相同也可以不同
正确答案：C
两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的（）
A.平均速率相等，方均根速率相等
B.平均速率不相等，方均根速率不相等
C.平均速率不相等，方均根速率相等
D.平均速率相等，方均根速率不相等
正确答案：A
两瓶内盛有不同种类的气体，其分子的平均平动动能相等，但分子数密度不同，则（）
A.温度相同，压强不同
B.温度不同，压强相同
C.温度和压强均相同
D.温度和压强均不相同
正确答案：A
两瓶不同种类的气体，它们的温度和压强相同，但体积不同，它们的分子数密度、质量密度、单位体积的分子总平动动能（）
A.都相同
B.都不相同
C.分子数密度相同，质量密度和单位体积的分子总平动动能不相同
D.分子数密度和单位体积的分子总平动动能相同，质量密度无法确定是否相同
正确答案：D
两瓶不同种类的气体，它们的分子平均平动动能相同，但密度不同，它们的温度和压强（）
A.温度和压强都相同
B.温度和压强都不相同
C.温度相同，压强不相同
D.温度相同，但压强无法确定是否相同
正确答案：D
两个体积相同的密闭钢瓶，装着同一种不同质量的气体，压强相同，则（）
A.温度一定相同
B.所装气体质量多的温度高
C.所装气体质量少的温度高
D.无法判断温度的高低
正确答案：C
理想气体的内能是状态的单值函数，下列说法错误的是（）
A.气体处于一定状态，就具有一定的内能
B.对应于某一状态的内能是可以直接测量的C.当理想气体的状态发生变化时，内能不一定随之变化
D.只有当伴随着温度变化的状态变化时，内能才发生变化
正确答案：B
华氏温标与摄氏温标有相同读数的温标是（）
A.-32摄氏度
B.42摄氏度
C.40摄氏度
D.-40摄氏度
正确答案：D
关于温度的意义，下列说法错误的是（）
A.气体的温度是分子平动动能的量度
B.从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度
C.气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义
D.温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同
正确答案：B
关于温标的说法错误的是（）
A.温标就是温度的数值表示法
B.常见的温标（温度计）需要三个要素：测温物质（水银、酒精、煤油、固体等）、测温属性（随温度变化的物理量，比如体积、压强、电阻等）、选固定点划分刻度
C.常见的温标有：理想气体温标（热力学温标）、摄氏温标、华氏温标和兰氏温标，不同国家选用的温标有所不同
D.各种温标之间存在一定的关系，所以不需要统一的国际温标
正确答案：D
关于热力学系统的两种描述方法，下列说法错误的是（）
A.宏观描述就是对系统整体描述，选择的物理量称为宏观量
B.微观描述就是对组成系统的每个粒子进行描述，选择的物理量称为微观量
C.宏观量和微观量都是可以测量的D.体积、温度、总质量、密度、压强等都是宏观量
E.每个粒子的质量、体积、速度、动量、动能等都是微观量
F.一般宏观量可以用仪器测量，微观量无法测量
正确答案：C
关于气体的内能，下列说法错误的是（）
A.气体的内能是所有分子的动能和势能的总和
B.理想气体的内能与系统的温度、压强、体积均有关
C.理想气体的内能是所有分子的动能总和
D.由于理想气体分子间没有相互作用力，所以不存在势能
正确答案：B
关于平衡态、热平衡和热力学第零定律的说法错误的是（）
A.平衡态是指单个系统的状态，而热平衡是指两个或两个以上的系统通过导热板相互接触后各自达到新的平衡态的状态
B.达到热平衡的两个平衡态系统温度一定相同，所以给出了温度的严格定义
C.热力学第零定律给出了温度的概念：温度就是达到热平衡的两个系统的共同属性
D.热力学第零定律给出了判别温度是否相同的办法，也是给出了测量温度的方法
E.平衡态和热平衡是一样的，都是平衡态
正确答案：E
关于理想气体的内能，下面说法正确的是（）
A.正确应于某一状态，系统就具有一个数值的内能
B.当理想气体状态改变时，内能一定改变
C.物质的量相同的各种理想气体，只要温度相同，其内能都一样
D.压强和体积相同的两理想气体，内能也相同
正确答案：A
关于非平衡态的说法错误的是（）
A.不是平衡态的系统就处于非平衡态
B.不同时满足热学、力学和化学平衡条件的系统就处于非平衡态
C.存在热流或粒子流的状态是非平衡态
D.非平衡态也可以用温度、压强及化学组成来描述
正确答案：D
“墙角数枝梅，凌寒独自开，遥知不是雪，为有暗香来。”（王安石《梅花》）诗人在远处就能闻到淡淡梅花香味的主要原因是（）
A.分子很小
B.分子的扩散现象
C.分子肉眼看不到
D.以上都不对
一、球体模型
例1已知金刚石的密度ρ=3.5×103kg/m3.现有一块体积为V=5.7×10-8m3, 它含有多少个碳原子?假设金刚石中碳原子是紧密地堆在一起, 试估算碳原子的直径.
解析:可以认为固体、液体分子是一个挨着一个紧密排列, 没有间隙, 可以看成是球模型.体积为V=5.7×10-8m3的金刚石的质量m=ρV=3.5×103×5.7×10-8kg=2.0×10-4kg, 含有碳原子的摩尔数
把金刚石中的碳原子看成球体, 则有
代入数据得碳原子的直径d=2.2×10-10m.
二、立方体模型
例2标准状态下气体的摩尔体积是V0=22.4 L/mol, 试估算教室内空气分子间的平均距离.设教室内温度为0℃, 阿伏伽德罗常数NA=6×1023mol-1 (计算结果保留1位有效数字) .
解析:气体分子间距离比较大, 分子间的作用力很微弱, 气体体积和气体分子的体积指的是它们占据的空间体积, 可以看成是立方体模型.V0=NA×a3, 代入数据得空气分子间的平均距离为a=3×10-9m.
三、理想气体模型
例3如图1所示, 带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体, 将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缸中, 热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路, 气缸和活塞具有良好的绝热 (与外界无热交换) 性能, 若发现电流表的读数增大, 以下判断正确的是 (不考虑电阻散热)
(A) 气体一定对外做功
(B) 气体体积一定增大
(C) 气体内能一定增大
(D) 气体压强一定增大
解析:理想气体的特点:气体分子的体积与气体体积相比较可以忽略不计;气体分子之间的相互作用力很小, 可以忽略不计;分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞无动能损失;理想气体的分子势能可以忽略不计, 所以理想气体的内能由物质的量和温度决定.电流增大, 电阻减小, 温度T升高, 内能U增大.气体的内能U=EK+Ep, 而理想气体的分子势能可以认为等于零, 所以U增大, 选项 (C) 正确.由热力学第一定律, ΔU=W+Q, ΔU>0, 由于系统与外界无热交换, 所以Q=0, 可知ΔU=W>0, 外界对气体做功, 气体的体积V减小, 选项 (A) 、 (B) 错误.由理想气体的状态方程得到气体的压强p应增大, 选项 (D) 正确.答案: (C) 、 (D)
四、圆柱体模型
例4风能是一种环保型能源.目前全球风力发电的总功率已达7000 MW, 我国约为100 MW.据勘测我国的风力资源至少有2.53×105MW.所以风力发电是很有前途的一种能源.风力发电时将风的动能转化为电能.设空气的密度为ρ, 水平风速为v, 风力发电机每个叶片长为L, 风能转化为电能的效率为η, 那么该风力发电机发出的电功率P是多大?
解析:把风看成圆柱体模型, 圆柱体的长度 (风前进的距离) s=vt, 圆柱体的体积V=S×πL2vt, 圆柱体的质量m=ρV=ρπL2vt, 风的动能
该风力发电机发出的电功率
关键词：应用技术型大学；传热学；教学改革
一、问题驱动模式
传热学是研究热能在不同物体间或物体自身内部进行传递的规律的一门学科，在工程实践中具有广泛的应用，尤其在能源与动力类的相关专业中具有举足轻重的专业基础地位。传热学所研究的内容主要包括三种基本传热方式，即热传导、热对流和热辐射以及其在实际工程中的综合运用。该课程内涵丰富，概念抽象，公式数量多，并且由于三种传热方式的机理和研究方法各不相同，自成体系。因此，与流体力学和热力学等专业基础课相比，传热学的知识结构体系连贯性不强，知识重点较多且散，学生学习困难较大，容易形成厌学心理，教学效果不理想。尤其在笔者所在学校确定建设应用技术型高校的发展目标后，实践教学环节比重将会增加，而课堂教学学时和内容都无疑将被压缩。如何在这种局面下提升学生学习传热学的热情、改善教学效果是值得思考的问题。
在传热学的教学过程中，由于概念抽象，公式繁多，如果采用平铺直叙的方式进行讲解，学生容易感到课程枯燥无味，甚至产生厌学情绪。为解决学生对传热学兴趣不足的问题，笔者认为应以问题为驱动，在讲授中将大量的生活和工业实例贯穿到授课过程当中，并提出与授课内容相关的问题，让学生带着问题参与到授课过程中。
例如：在讲授导热概念，尤其是翅片导热问题的时候，可以将计算机中CPU散热铜柱的散热原理引入进来；而在讲授辐射传热时，可提出人眼所看到的颜色是如何形成的，在夏天为什么穿白色衣服比黑色衣服凉快等问题，从这些问题出发讲解辐射的光谱特性等。再比如提出为什么同样温度的金属和木头和皮肤接触起来会感觉不同，从而讲解热流密度的概念等。这种讲授模式可有效地吸引学生的注意力，让学生带着问题参与到教学实践中，从而提升教学效果。
二、实验带动模式
在应用技术型大学中，由于实验课比例的增加，理论课课时被压缩，对传热学这种难度较大的课程来讲，是具有一定挑战的。如果学生理论知识不熟，势必会影响实验课的效果。笔者认为，一种行之有效的方法就是采用连排理论课和实验课的方式，即利用两节课讲解与实验课相关的理论知识，并提出实际问题，然后趁热打铁，让学生带着问题和刚学的理论知识马上参与实验。这种四节连排理论课与实验课的方式，能驱使学生带着问题和好奇心参与到课程学习中，之后再以实验课为突破口铺开讲解整个知识体系，加深学生印象，提高学习效果。由于在导热、对流传热和辐射传热三类传热方式中均设置了一个或多个相关实验，因此以实验为突破点带动整个传热学课程体系的学习是可行的。而在学生完成某个体系的课程后，再通过开放实验的方式让其主动进入实验室进一步巩固所学知识，会取得意想不到的好效果。
三、课堂教学
除了通过问题驱动提升学生的学习兴趣，通过实验课带动理論课程的学习外，课堂教学作为传热学教学的重要环节，教师的授课方式对教学效果的影响也是非常大的。在有限的理论课时间里，教师应将更多的讲授重点放在课程本身的体系构成和重要概念、逻辑分析和解题方法以及学生通过自学难以理解之处。而在授课方法上，则应灵活多变，既可以采用以教师为主的传统讲授方法，也可以分小组就一个特定问题进行学习讨论，还可以综合交互教学法、情境教学法、自学辅导法等多种教学方法。总而言之，要最大程度地提升学生对该课程的兴趣和热情，吸引学生注意力，让学生积极主动地投入到传热学的学习中。
应用技术型大学的建设已经是我国高等教育的大势所趋。作为培养高级专业应用型人才的学府，如何将理论与实践相结合是教学成功的关键所在。对于传热学这样一门结构复杂、内容抽象的课程，若仍然沿用传统的课堂教学方式，会造成学生厌学、理论结合不了实践等困局。因此，以问题为驱动，靠实践带动学生的主观能动性，以行带知，以点带面，才能获得更好的教学效果。而对于课堂教学这一不可或缺的环节，组织起积极热烈的课堂氛围，采用灵活有效的方式实现教师与学生的教学互动，是专业课教师需要认真思考和努力的方向。
参考文献：
[1]衣秋杰.“传热学”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2012（3）：88-89.
[2]宋小勇，权玲.“传热学”课程教学方法研究与探讨[J].中国电力教育，2013（2）：100-101.
常考的6个热学知识点
一、分子运动论
1.物质是由大量分子组成的
2.分子永不停息地做无规则热运动
(1)分子永不停息做无规则热运动的实验事实：扩散现象和布郎运动。
(2)布朗运动
布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动。布朗运动不是分子本身的运动，但它间接地反映了液体(气体)分子的无规则运动。
(3)实验中画出的布朗运动路线的折线，不是微粒运动的真实轨迹。
因为图中的每一段折线，是每隔30s时间观察到的微粒位置的连线，就是在这短短的30s内，小颗粒的运动也是极不规则的。
(4)布朗运动产生的原因
大量液体分子(或气体)永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。简言之：液体(或气体)分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。
(5)影响布朗运动激烈程度的因素
固体微粒越小，温度越高，固体微粒周围的液体分子运动越不规则，对微粒碰撞的不平衡性越强，布朗运动越激烈。
(6)能在液体(或气体)中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在10-6m，这种微粒肉眼是看不到的，必须借助于显微镜。
3.分子间存在着相互作用力
(1)分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。
分子间的引力和斥力只与分子间距离(相对位置)有关，与分子的运动状态无关。
(2)分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，随分子间的距离r的减小而增大，但斥力的变化比引力的变化快。
(3)分子力F和距离r的关系如下图
4.物体的内能
(1)做热运动的分子具有的动能叫分子动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
(2)由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。分子力做正功时分子势能减小;分子力作负功时分子势能增大。当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最小。不论r从r0增大还是减小，分子势能都将增大。如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变的图象如上图。
(3)物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的温度和体积及物质的量都有关系，定质量的理想气体的内能只跟温度有关。
(4)内能与机械能：运动形式不同，内能对应分子的热运动，机械能对于物体的机械运动。物体的内能和机械能在一定条件下可以相互转化。
二、固体
1.晶体和非晶体
(1)在外形上，晶体具有确定的几何形状，而非晶体则没有。
(2)在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。
(3)晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点。
(4)晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。例如把晶体硫加热熔化(温度不超过300℃)后再倒进冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再过一段时间又会转化为晶体硫。
2.多晶体和单晶体
单个的晶体颗粒是单晶体，由单晶体杂乱无章地组合在一起是多晶体。多晶体具有各向同性。
3.晶体的各向异性及其微观解释
在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测试晶体的物理性能时测量结果不同。需要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各物理性质上都表现出各向异性。晶体内部结构的有规则性，在不同方向上物质微粒的排列情况不同导致晶体具有各向异性。
三、液体
1.液体的微观结构及物理特性
(1)从宏观看
因为液体介于气体和固体之间，所以液体既像固体具有一定的体积，不易压缩，又像气体没有形状，具有流动性。
(2)从微观看有如下特点
①液体分子密集在一起，具有体积不易压缩;
②分子间距接近固体分子，相互作用力很大;
③液体分子在很小的区域内有规则排列，此区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，并且杂乱无章排列，因而液体表现出各向同性;
④液体分子的热运动虽然与固体分子类似，但无长期固定的平衡位置，可在液体中移动，因而显示出流动性，且扩散比固体快。
2.液体的表面张力
如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体面绷紧，所以叫液体的表面张力。
特别提醒：
(1)表面张力使液体自动收缩，由于有表面张力的作用，液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切。
(2)表面张力的形成原因是表面层(液体跟空气接触的一个薄层)中分子间距离大，分子间的相互作用表现为引力。
(3)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关。
四、液晶
1.液晶的物理性质
液晶具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性。
2.液晶分子的排列特点
液晶分子的位置无序使它像液体，但排列是有序使它像晶体。
3.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷
液晶分子的排列是不稳定的，外界条件和微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等，都可以改变液晶的光学性质。
如计算器的显示屏，外加电压液晶由透明状态变为混浊状态。
五、气体
1.气体的状态参量
(1)温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度;在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号T，单位K(开尔文);摄氏温度是导出单位，符号t，单位℃(摄氏度)。关系是t=T-T0，其中T0=273.15K两种温度间的关系可以表示为：T = t+273.15K和ΔT =Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。
气体分子速率分布曲线:
图像表示：拥有不同速率的气体分子在总分子数中所占的百分比。图像下面积可表示为分子总数。
特点：同一温度下，分子总呈“中间多两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小;温度越高，速率大的分子增多;曲线极大值处所对应的速率值向速率增大的方向移动，曲线将拉宽，高度降低，变得平坦。
(2)体积:气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
(3)压强:气体的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的。
(4)气体压强的微观意义：大量做无规则热运动的气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强。单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
(5)决定气体压强大小的因素：
①微观因素：气体压强由气体分子的密集程度和平均动能决定：
A.气体分子的密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多;
B.气体的温度升高，气体分子的平均动能变大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大;从另一方面讲，气体分子的平均速率大，在单位时间里撞击器壁的次数就多，累计冲力就大。
②宏观因素：气体的体积增大，分子的密集程度变小。在此情况下，如温度不变，气体压强减小;如温度降低，气体压强进一步减小;如温度升高，则气体压强可能不变，可能变化，由气体的体积变化和温度变化两个因素哪一个起主导地位来定。
2.气体实验定律
3.对气体实验定律的微观解释
(1)玻意耳定律的微观解释
一定质量的理想气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小到原来的几分之一，气体的密集程度就增大到原来的几倍，因此压强就增大到原来的几倍，反之亦然，所以气体的压强与体积成反比。
(2)查理定律的微观解释
一定质量的理想气体，说明气体总分子数N不变;气体体积V不变，则单位体积内的分子数不变;当气体温度升高时，说明分子的平均动能增大，则单位时间内跟器壁单位面积上碰撞的分子数增多，且每次碰撞器壁产生的平均冲力增大，因此气体压强p将增大。
(3)盖·吕萨克定律的微观解释
一定质量的理想气体，当温度升高时，气体分子的平均动能增大;要保持压强不变，必须减小单位体积内的分子个数，即增大气体的体积。
六、热力学定律
1.热力学第零定律(热平衡定律)：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
(1)做功和热传递都能改变物体的内能。也就是说，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。但从能量转化和守恒的观点看又是有区别的：做功是其他能和内能之间的转化，功是内能转化的量度;而热传递是内能间的转移，热量是内能转移的量度。
(2)符号法则： 体积增大,气体对外做功，W为“一”;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“一”。温度升高，内能增量DE是取“+”;温度降低,内能减少，DE取“一”。
(3)三种特殊情况：
l等温变化DE=0，即 W+Q=0
l绝热膨胀或压缩：Q=0即 W=DE
l 等容变化：W=0 ，Q=DE
(4)由图线讨论理想气体的功、热量和内能
3.热学第二定律
(1)第二类永动机不可能制成 (满足能量守恒定律，但违反热力学第二定律)
实质：涉及热现象(自然界中)的宏观过程都具有方向性,是不可逆的
(2)热传递方向表述(克劳修斯表述)：
不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化。(热传导有方向性)
(3)机械能与内能转化表述(开尔文表述)：
不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化。(机械能与内能转化具有方向性)。
4.热力学第三定律：热力学零度不可达到。
5.熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵是不会减少的。
阅读短文，将问题答案的序号填写到对应的横线上
A．小华和小明中午赤脚在海边玩耍，觉得沙子很烫．
B．小华和小明跳到海水里游泳，感觉海水比沙子凉很多．
C．小华对小明说，为什么海水会比沙子凉很多？
D．小明说，可能是海水的温度比沙子低．
E．傍晚他们又来到海边，仔细测试了沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉．
F．小明说，为什么中午海水比沙子凉，傍晚沙子却比海水凉？
G．小华说，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样．
H．小华和小明取同样质量的海水和沙子，在相同的条件下分别用酒精灯加热，记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值；移去酒精灯，再记下相同时间内降低的温度值．
I．小华和小明在笔记本上写道：实验数据表明，海水吸（放）热的本领比沙子强．
短文的叙述中，(1)属于体验的有_____________________；(2)属于提出问题的有_____________________；(3)属于假设的有_____________________；(4)属于描述实验过程的有_____________________；(5)属于结论的有_____________________．
拓展训练
1．小明同学在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉，同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行实验探究，实验时，他选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热，并绘制出沙子与水的温度随加热时间的变化图像，如图所示．已知酒精的热值是3.0×107 J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)．加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8 g酒精．
(1)哪幅图是沙子吸热升温的图像？请说明理由．
(2)加热2 min，水吸收多少J的热量？给水持续加热10 min时间，共消耗多少g酒精？这些酒精如果完全燃烧将放出多少J热量？
(3)请根据图像计算出沙子的比热容．
2．小明同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个功率为100 W的白炽灯同时照射它们．并用温度计测出它们不同时刻的温度值，如表所示．
(1)小明探究的物理问题是什么？
(2)小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像，如图所示．请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像．
(3)分析小明在探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像．你能得出什么探究结论？
(4)小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简略的语言从日常生活中或自然现象中举出两个类似的现象．
①______________；②______________．
3．有这样一则报道：一位美国农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面，玉米不仅售价低廉而且销路不好．他梦想着怎样将这些有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金．他不顾大家的讥笑，专程为他的“异想天开”去请教了一位科学家，这位科学家很同情他对他的“异想天开”也很感兴趣，经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用．石油被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类．所以“乙醇汽油”的开发和利用为人类开发新能源带来了一条新的途径．
请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题：
(1)乙醇燃烧的过程是_______能转化为内能的过程．理论上，完全燃烧28 g乙醇可以产生8.4×105 J的热量，如果这些热量完全被水吸收，在1个标准大气压下，可以将_______kg 20℃的水加热到沸腾．（水的比热容：4.2×103 J/kg·℃）
(2)按照能源的分类，乙醇汽油属于_______能源，使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点：____________________________．
1:炒菜时，碘盐不宜与油同时加热.这是因为碘在高温下很容易（）A．凝华 B．汽化 C．升华 D．熔化
2:我国幅员辽阔，相同纬度上内陆地区的昼夜温差比沿海地区大，其主要原因是（）
A．地势的高低不同 B．水和陆地的比热容不同
C．日照的时间不同 D．离太阳的远近不同
3:下列现象属于液化的是（）
A、夏天，从冰箱中取出的鸡蛋会“冒汗” B、寒冷的冬天，室外冰冻的衣服也会干
C、盘子里的水，过一段时间会变少 D、杯子中的冰块，过一段时间也会变成水
4:下列说法中正确的是（）
A、萝卜放在泡菜坛里会变咸，这个现象说明分子是运动的
B两块表面干净铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在斥力
C锯木头时锯条会发热 是通过热传递使锯条的内能发生了改变
D、太阳能热水器是通过做功把光能转化为内能的
5:一箱汽油用掉一半后，关于它的说法下列正确的是（）A、它的密度变为原来的一半 B、它的比热容变为原来的一半 C、它的热值变为原来的一半 D、它的质量变为原来的一半 6:关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）
A、物体的温度越高，所含热量越多 B、温度高的物体，内能一定大 C、0℃的冰块，内能一定为零 D、温度相同的两物体间不会发生热传递 7(简答)有些宾馆、饭店的洗手间里装有感应式热风干手器，洗手后把手放在它的下方，热烘烘的气体就会吹出来，一会儿手就被烘干了.它能很快把手烘干的理由是： 8:在下列过程中，利用热传递改变物体内能的是（）A.钻木取火 B.用锯锯木板，锯条发热 C.用热水袋取暖 D.两手互相搓搓，觉得暖和 9:下列物态变化过程中，属于吸热过程的是（）A.春天来到，积雪熔化 B.夏天的清晨，草地上出现露珠
C.秋天的早晨，出现大雾 D.初冬的清晨，地面上出现白霜 10:下列措施中，能使蒸发变快的是（）
A.给盛有水的杯子加盖 B.把新鲜的蔬菜装入塑料袋中
C.把湿衣服放在通风的地方 D把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱
11::物态变化现象在一年四季中随处可见，下列关于这些现象说法正确的是
A．春天的早晨经常出现大雾，这是汽化现象，要吸收热量
B．夏天用干冰给运输中的食品降温，这是应用干冰熔化吸热
C．秋天的早晨花草上出现的小露珠 这是液化现象 要吸收热量
D．初冬的早晨地面上会出现白白的一层霜，这是凝华现象
12: 关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法中正确的是
①在做功冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机和柴油机的点火方式相同
A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④
13: 木炭的热值是，完全燃烧500g木炭，能放出____________J的热量。做饭时，厨房里弥漫着饭菜的香味，这是____________现象。
14．汽车急刹车时轮胎与地面摩擦常有冒烟现象，在此过程中_____能转化成___能。15．甲乙两物体他们升高的温度之比是2：1，吸收的热量之比是4：1，若它们是用同种材料制成，则甲乙两物体的质量之比是________。
16．把手放进冰水混合物中，手接触到冰时总感觉到比水凉，是因为______________。17．对于某些高烧的病人，有时医生要在病人身上涂擦酒精，这是利用酒精___________时，要向人体_______的道理。
18．吸烟有害健康，在空气不流动的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间都弥漫着烟味，这是由于__________________的现象。所以为了保护环境，为了你和他人的健康，请不要吸烟。
19．在我国实施的“西气东输”工程中，西部的优质天然气被输送到缺乏能源的东部地区，天然气与煤相比，从热学的角度分析它的突出优点是______________；从环保角度分析它突出的优点是__________________________________。20．写出下列物态变化的名称：（1）深秋，夜间下霜：_______；
（2）潮湿的天气，自来水管“出汗”________；（3）出炉的钢水变成钢锭：_________；（4）日光灯管用久两端变黑______________。
21．木炭的热值是3．4×107J/kg，6kg木炭完全燃烧可放出____________的热量。若
炉中的木炭只剩下0．1kg，它的热值是_______________。22．一杯水将其到掉一半，则他的比热容__________________。
23．据报载，阿根廷科技人员发明了一项果蔬脱水新方法──升华脱水法。其原理很简单：先将水果蔬菜冷冻后，放进低压的环境中，使冰直接从固态变为_______态。24．火药在子弹壳里燃烧生成的高温。高压的燃气推出弹头后温度______，这是用________方法使燃气内能_________，将燃气的一部分内能转化为弹头的_____能。24．设计一个简单实验，“验证蒸发的快慢与液体的表面积有关”，写出实验过程和观察到的现象。
25．某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。
（1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。（2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？
26．物理兴趣小组设计一个实验：用500克20度的水放入烧杯中，用煤油炉给烧杯中的水加热，并用温度计测量温度，当水温升至80度时，消耗10克煤油。（1）计算水吸收了多少热量？
（2）能用水吸收的热量来计算煤油的热值吗？说明理由。
28.有两位同学制作了一台简易太阳能热水器。在夏天，这台热水器可将60kg水的温度由20°C升高至70°C，如果由电热水器产生这些热量，则要消耗多少kW。h的电能？
29．用煤气灶既方便又环保。一般的煤气灶正常工作时，15分钟可使4千克、23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃。求：
复习目标
1．温度：表示_____________________的物理量。
2．温度计：准确地测量或判断物体温度的仪器，常用温度计是利用物体热胀冷缩的性质制成的。
3．物态：物质存在的状态。常见的物态有______、______、______、。
4．物态变化：物态之间的相互转化。物态变化需要一定的条件且发生吸热、放热等现象。
1．分子理论的初步知识：物质由_______组成，扩散现象说明分子之间有__________，和分子之间有____，分子在永不停息地做无规则运动,叫做_________________。
2．内能：__________________________________________________________。
3．热量_______________________________________________。单位是______________。
4．比热（容）：___________________________________________________________.例：c水=_________________,表示_________________________________________________
5．能的转化和守恒定律：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.6．燃料的燃烧值：___________________________________________________________.7．内能的利用：加热物体和做功。
8．热机：________________________________________________。
9．热机效率：用来_________的那部分能量与_________________那部分能量能量之比。
一、热现象
1．温度的测量
(1)要测量温度，首先要建立温标，温标是根据物体的某些物理性质建立的，而物体这些物理性质随温度变化而变化。人们就得用这些性质的变化制成不同的温度计量测量温度。
(2)摄氏温标（以前也称百分温标）是将1个标准大气压下，____________的温度规定为零度；____________的温度规定为100度，在零度和100度之间等分100份，每份叫做1度。摄氏温标用“摄氏度”作单位，用_____表示。在0℃以下和100℃以上的温度用1℃间隔的同样大小向外扩展，在0℃以下温度记为负值。
水银温度计的主要部分是一根内径很细而均匀的玻璃管，管的下端是一个玻璃泡，在管和泡里有适量水银，当温度变化时，由于热胀冷缩，管内水银面的位置就随着改变，从水银面到达的刻度就可以读出温度。
(3)使用温度计时要注意：
①不允许超出它的_______。例如；不能使用医用温度计来测量开水的温度。
②读数过程中，视线要_______，不要离开被测物质（_______除外）。待示数____再读。
③不要把温度计当作搅拌器使用。
④医用温度计从构造上来看，在水银泡上一段管子非常细，水银受热膨胀通过细点处上升，体温计离开人体后水银变冷收缩，从细点处断开，故医用温度计离开人体后仍指示测量人体时的最高体温。要打算重测时需先用力将水银甩回泡内。
(4)热力学温度T和摄氏温度t的关系是： _______________。
2．晶体与非晶体熔解的情况是不相同的。晶体熔解时保持________，这个温度叫_____；非晶体没有固定的熔点，当然只有能凝固成晶体的液体才有一定的凝固点，同钟晶体熔点和凝固点是_________的。
熔点随外界压强的变化_________。
晶体在熔解过程中虽然继续吸收热量，但是温度________________。
液体凝固成晶体的过程正好相反。在凝固时放出的热量______熔解时吸收的热量。
3．汽化的两种方式：_______和_______，_________是只发生在液体表面,且在_______下都可以进行的汽化现象，而_______是在特定温度下，液体内部和表面同时汽化的现象。
液体沸腾时大量汽化，温度保持不变，这个温度叫做_______，它液体表面的压强有关，例如大气压的值越大，沸点也越______；大气的值越小，沸点也越______。
4．固体直接从______变成________的过程叫做升华。与这相反的过程叫做_______。
固体升华也要_________热量，气体凝华也要_________热量。
5．许多物质，或因本身的温度起了变化，或因它所受外界的影响而压强起了变化，或因两者同时起了变化，那么物质内部分子的聚集状态有时就要相应地起变化，由于分子的聚集状态不同，物质就有____态、____态、____态三种不同的状态。
6．温度不同的物体相接触时，高温物体要______热量，温度_____，低温物体要______热量，温度______，当达到相同温度时，热交换停止进行,这个过程叫做______。
在热交换过程中，高温物体放出的热量_______低温物体所吸收的热量。
即：Q放=Q吸称为热平衡方程。
热平衡方程实际上就是反映热交换过程中能量是_______的。
一般地说，物体总是不断地与周围其它物体进行热交换，因此其温度在相应地变化着，但是在局部范围内，经过一段时间的热交换后，物体的温度可以达到相同。（即没有温度差），而保持相对稳定。这种状态叫做热平衡状态。
应用热平衡方程解题时注意：
(1)首先要弄清楚参与热交换物体的初温必须不同。高温物体降低温度放出热量，低温物体吸收热量升高温度，直至参与热交换物体温度相同为止。
(2)应用热平衡方程式求出未知量，计算时注意方程式两边比热和质量的单位必须统一。
(3)对于两种以上初温不同的物体进行热交换时，它们混合后的末温可以假设在某些温度之间的某一温度（不包括已知温度），根据这个假设确定吸热、放热物体列出方程，解之。
7．在没有物态变化的情况下，热量的计算是：Q=______________ 式中______________是热传递过程中末温度与初温度之差.热量Q不能理解为物体在末温度时的热量与初温度时的热量之差。因为计算物体在某一温度下所具有的热量是没有意义的。正确的理解是热量Q是末温度时的物体的内能与初温度时物体的内能之差。
二、分子动理论 内能
1．________和______对改变物体的内能两种方式，并且这两种方式是等效的。
(1)做功可以改变物体的内能。“功”是能量转换多少的量度。做了多少功，就转化了多少能量，做功是能量_____的过程。把一种形式的能____成另一种形式的能必须通过做功来完成,也就是说能量的形式_______变化。
(2)热传递可以改变物体内能。当物体间存在________时，通过______、_______、_______的方式可以使高温物体的温度降低，而低温物体的温度升高，直至两个物体的温度相同为止。这样的过程叫作热传递。在热传递过程中，高温物体内能_______，而低温物体内能______。实质上是一个物体的内能_________到另一个物体上，使物体的内能发生了变化。
2．固、液、气分子运动的特点：
(1)固体分子间的距离非常_____，相互作用力很_______，其分子只能在平衡位置附近作范围很小的无规则振动。因此固体不但具有一定的______，还具有一定的_______。
(2)液体分子间的距离比较____，相互作用力也很____，但与固体分子相比，液体分子可以在平衡位置附近作范围较大的无规则振动，而且液体分子的平衡位置不是固定的而是在不断地移动。因而液体虽然具有一定的_____，却没有固定的_______。
(3)气体分子间距离很______，彼此间的作用力非常_____，其分子除了在与其他分子间或器壁碰撞时有相互作用外是不受其他作用力的。所以气体______一定的体积，也______一定的形状，总是充满整个容器。
3．内能是大量分子的无规则运动具有的________和__________的总和。
单个分子的无规则运动具有的动能不叫内能；大量的分子的有规则运动具有的动能也不叫内能。内能是________(“同于”、“不同于”)机械能的另一种形式的能量。
同一物体，内能的多少可以从它的温度高低反映出来，温度高时具有的内能____，温度低时具有内能_____。但是不同的物体温度的高低并不直接表示具有内能的多少，因此在传递中，热量是从______物体传递到______物体、而不是从内能多的物体传递到内能少的物体。
4．热机的共同特点是：______转化为________。热机对环境的污染主要是排放_______和发出_____，所以热机的改进和进一步研究，降低排出废气的温度，消除烟尘，回收废气中的有毒物质减少机械之间的摩擦以及结构上的改进。
5．利用燃料的______转变为________的装置，叫做热机。内燃机分______和______两种。6.在汽油机工作时，包含__________、__________、__________、__________、四个冲程周而复始循环不停的，这四个冲程做一个工作循环。每一个循环活塞往复______次，曲轴转动______周。汽油机工作的冲程中只有做______是燃气对外做功（即____能转化为____能）。汽油机里吸入气缸里的是___________，是由________产生电火花来点燃的，而柴油机里吸入气缸里的是_________，由___________喷入气缸的燃料和空气后被压缩后燃烧。
7．热机的效率
______________________与__________________的比叫做热机的效率，用_____表示。计算公式是：_____________________。
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