一、分子动理论
1、物体是由大量分子组成的
微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0
宏观量:物质体积V 、摩尔体积V A 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。
联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A =6.02×10mol ) ρ=23-1m M = V V A
(1)分子质量:m 0=ρV A m M V V A M ==V === (2)分子体积:0 N N A N A N N A ρN A
(对气体,V 0应为气体分子占据的空间大小)
(3)分子大小:(数量级10-10m)
1球体模型.V 0=○6V V A M 4d ==π() 3 直径d =0(固、液体一般用此模型) πN A ρN A 32
V S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积 S 油膜法估测分子大小:d =
2立方体模型.d =○0 (气体一般用此模型;对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离) 注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列) ;
气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。
(4)分子的数量:N =nN A =m ρV V ρV N A =N A 或者 N =nN A =N A =N A M M V A M
2、分子永不停息地做无规则运动
(1)扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象。温度越高,扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈。
间接说明:分子间有间隙
(2)布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的.因而间.接说明了液体分子在永不停息地做无规则运动. .
① 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动.
②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动.
③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹.
④微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显.
注意:房间里一缕阳光下的灰尘的运动不是布朗运动.
3)扩散现象是分子运动的直接证明;布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动
3、分子间存在相互作用的引力和斥力
1)分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力
2)分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离,即平衡距离r 0(约10
(ⅰ)当分子间距离为r 0时,分子力为零。 -10m )与10r 0。
(ⅱ)当分子间距r >r 0时,引力大于斥力,分子力表现为引力。当分子间距离由r 0增大时,分子力先增大后减小
(ⅲ)当分子间距r <r 0时,斥力大于引力,分子力表现为斥力。
当分子间距离由r 0减小时,分子力不断增大
3)分子间的相互作用力是由于分子中带电粒子的相互作用引起
的。
4)注意:压缩气体也需要力,不说明分子间存在斥力作用,压
缩气体需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁(活塞)
时对容器壁(活塞)产生的压力。
二、温度和内能
1、温度:反映物体冷热程度的物理量(是一个宏观统计概念),是物体分子平均动能大小的标志。任何同温度的物体,其分子平均动能相同。
(1)只有大量分子组成的物体才谈得上温度,不能说某几个氧分子的温度是多少多少。因为这几个分子运动是无规则的,某时刻它们的平均动能可能较大,另一时刻它们的平均动能也可能较小,无稳定的“冷热程度”。
(2)1℃的氧气和1℃的氢气分子平均动能相同,1℃的氧气分子平均速率小于1℃的氢气分子平均速率。
(3)热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为:T =t+273.15(K )
说明:①两种温度数值不同,但改变1 K和1℃的温度差相同
②0K 是低温的极限,只能无限接近,但不可能达到。
③这两种温度每一单位大小相同,只是计算的起点不同。摄氏温度把1大气压
下冰水混合物的温度规定为0℃,热力学温度把1大气压下冰水混合物的温度规定
为273K (即把-273℃规定为0K ),所以T=t+273.
(4)分子动理论是热现象微观理论的基础
热学包括:研究宏观热现象的热力学、研究微观理论的统计物理学
统计规律:单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的;大量分子的集体行为受到统计规律的支配
3、分子势能 (1)一般规定无穷远处分子势能为零,
(2)分子力做正功分子势能减少,分子力做负功分子势能增加。 (3)分子势能与分子间距离r 0关系
①当r >r 0时,r 增大,分子力为引力,分子力做负功分子势能增大。 ②当r >r 0 0时,r 减小,分子力为斥力,分子力做负功分子势能增大。
③当r =r 0(平衡距离)时,分子势能最小(为负值)
(3)决定分子势能的因素:从宏观上看:分子势能跟物体的体积有关。(注意体积增大,分子势能不一定增大)
从微观上看:分子势能跟分子间距离r 有关。
4、内能:物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和 E 内=N E K +E P
(1)内能是状态量
(2)内能是宏观量,只对大量分子组成的物体有意义,对个别分子无意义。
(3)物体的内能由物质的量(分子数量)、温度(分子平均动能)、体积(分子间势能)决定,与物体的宏观机械运动状态无关.内能与机械能没有必然联系.
一、分子动理论
1、物体是由大量分子组成的
微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0
宏观量:物质体积V 、摩尔体积V A 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。
联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A =6.02×10mol ) ρ=23-1m M = V V A
(1)分子质量:m 0=ρV A m M V V A M ==V === (2)分子体积:0 N N A N A N N A ρN A
(对气体,V 0应为气体分子占据的空间大小)
(3)分子大小:(数量级10-10m)
1球体模型.V 0=○6V V A M 4d ==π() 3 直径d =0(固、液体一般用此模型) πN A ρN A 32
V S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积 S 油膜法估测分子大小:d =
2立方体模型.d =○0 (气体一般用此模型;对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离) 注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列) ;
气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。
(4)分子的数量:N =nN A =m ρV V ρV N A =N A 或者 N =nN A =N A =N A M M V A M
2、分子永不停息地做无规则运动
(1)扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象。温度越高,扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈。
间接说明:分子间有间隙
(2)布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的.因而间.接说明了液体分子在永不停息地做无规则运动. .
① 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动.
②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动.
③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹.
④微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显.
注意:房间里一缕阳光下的灰尘的运动不是布朗运动.
3)扩散现象是分子运动的直接证明;布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动
3、分子间存在相互作用的引力和斥力
1)分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力
2)分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离,即平衡距离r 0(约10
(ⅰ)当分子间距离为r 0时,分子力为零。 -10m )与10r 0。
(ⅱ)当分子间距r >r 0时,引力大于斥力,分子力表现为引力。当分子间距离由r 0增大时,分子力先增大后减小
(ⅲ)当分子间距r <r 0时,斥力大于引力,分子力表现为斥力。
当分子间距离由r 0减小时,分子力不断增大
3)分子间的相互作用力是由于分子中带电粒子的相互作用引起
的。
4)注意:压缩气体也需要力,不说明分子间存在斥力作用,压
缩气体需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁(活塞)
时对容器壁(活塞)产生的压力。
二、温度和内能
1、温度:反映物体冷热程度的物理量(是一个宏观统计概念),是物体分子平均动能大小的标志。任何同温度的物体,其分子平均动能相同。
(1)只有大量分子组成的物体才谈得上温度,不能说某几个氧分子的温度是多少多少。因为这几个分子运动是无规则的,某时刻它们的平均动能可能较大,另一时刻它们的平均动能也可能较小,无稳定的“冷热程度”。
(2)1℃的氧气和1℃的氢气分子平均动能相同,1℃的氧气分子平均速率小于1℃的氢气分子平均速率。
(3)热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为:T =t+273.15(K )
说明:①两种温度数值不同,但改变1 K和1℃的温度差相同
②0K 是低温的极限,只能无限接近,但不可能达到。
③这两种温度每一单位大小相同,只是计算的起点不同。摄氏温度把1大气压
下冰水混合物的温度规定为0℃,热力学温度把1大气压下冰水混合物的温度规定
为273K (即把-273℃规定为0K ),所以T=t+273.
(4)分子动理论是热现象微观理论的基础
热学包括:研究宏观热现象的热力学、研究微观理论的统计物理学
统计规律:单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的;大量分子的集体行为受到统计规律的支配
3、分子势能 (1)一般规定无穷远处分子势能为零,
(2)分子力做正功分子势能减少,分子力做负功分子势能增加。 (3)分子势能与分子间距离r 0关系
①当r >r 0时,r 增大,分子力为引力,分子力做负功分子势能增大。 ②当r >r 0 0时,r 减小,分子力为斥力,分子力做负功分子势能增大。
③当r =r 0(平衡距离)时,分子势能最小(为负值)
(3)决定分子势能的因素:从宏观上看:分子势能跟物体的体积有关。(注意体积增大,分子势能不一定增大)
从微观上看:分子势能跟分子间距离r 有关。
4、内能:物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和 E 内=N E K +E P
(1)内能是状态量
(2)内能是宏观量,只对大量分子组成的物体有意义,对个别分子无意义。
(3)物体的内能由物质的量(分子数量)、温度(分子平均动能)、体积(分子间势能)决定,与物体的宏观机械运动状态无关.内能与机械能没有必然联系.