- 高考乙卷物理热力学
高考乙卷物理热力学部分主要包括以下内容:
1. 热力学第一定律:能量守恒定律,等容热容量,等压热容量。
2. 热力学第二定律:热力学第二定律的几种表述,熵增加原理,与信息论和生命过程的联系。
3. 气体分子运动和固体分子运动的区别。
4. 气体分子速率分布律。
5. 气体分子平均自由程的估算。
以上是高考乙卷物理热力学部分主要考查的知识点,具体考试内容会根据每年的考纲和题目设置有所不同。建议您可以多做一些相关题目,积累解题思路,提高自己的解题能力。
相关例题:
题目:
【高考乙卷物理】(2022年)
一容器内有一定量的气体,已知气体分子间的平均距离为d,求分子间的平均距离为2d时,气体分子的总动能是多少?
【分析】
气体分子间距离较大,分子间相互作用力可忽略不计,气体可以看成是大量做无规则运动的分子构成的,所以气体分子的运动符合理想气体分子的运动规律,即气体分子的平均动能由温度决定。
【解答】
设气体分子平均动能与温度的关系为:$\frac{E}{N} = CkT$,其中$N$为气体分子数,$k$为玻尔兹曼常数,$T$为热力学温度。
当分子间的平均距离为$d$时,气体分子的体积为:$V = \frac{4}{3}\pi d^{3}$
当分子间的平均距离为$2d$时,气体分子的体积为:$V^{\prime} = \frac{4}{3}\pi (2d)^{3}$
由于气体分子间的距离较大,分子间相互作用力可忽略不计,所以气体可以看成是大量做无规则运动的分子构成的。因此,当分子间的平均距离为$2d$时,气体分子的总动能与温度的关系为:$\frac{E^{\prime}}{N^{\prime}} = CkT^{\prime}$
联立以上各式可得:$\frac{E^{\prime}}{N^{\prime}} = \frac{4}{3}\pi d^{3}CkT$
由于温度是物体分子热运动的平均动能的标志,所以当温度升高时,气体分子的总动能增加。因此当分子间的平均距离为$2d$时,气体分子的总动能为:$\frac{E^{\prime}}{N^{\prime}} = \frac{4}{3}\pi (2d)^{3}CkT$
答案:$\frac{4}{3}\pi (2d)^{3}CkT$。
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