第一单元 分子动理论 热和功.doc

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1、第一单元分子动理论热和功高考要求：1、理解阿伏加德罗常数，了解分子动理论的基本内容；2、知道物体的内能和热量；3、理解能量守恒定律；4、热力学第一定律，了解能源的开发和利用，能源的利用与环境保护。知识要点：一、分子动理论的基本内容1、物质是由大量分子组成的1）分子体积很小，它直径数量级是10-10m。油膜法测分子直径：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。2）分子质量很小，一般分子质量的数量级是10-26kg。3）分子间有空隙。4）阿伏加德罗常数：1摩尔的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值NA＝6.02×1023mol-1。阿伏加

2、德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积和质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的。阿伏加德罗常数把摩尔质量M和摩尔体积V这种宏观量与分子质量m和分子体积v这种微观量联系起来了，故NA是宏观量和微观量联系的桥梁；m＝M/NA，v＝V/NA（对固体、液体成立）2、分子永不停息地做无规则热运动1）扩散现象：相互接触的物体的分子互相进入对方的现象。特点：温度越高，扩散越快。2）布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停息的无规则运动。特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越激烈，原因：布朗运动是液体分子永不停息地做无规则热运动的反映。布朗运动是

3、微观分子热运动造成的宏观现象。注意：布朗运动是小颗粒的运动，不是固体分子的运动，更不是液体分子的运动，气体中微小颗粒也能产生布朗运动。3、分子间存在着相互作用力1）分子间同时存在相互作用的引力和斥力，合力叫分子力。2）特点：分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快。当两个分子间的距离等于数量级为10-10m的某个值r0时，分子间的引力和斥力相互平衡分子间作用力为零。①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力F＝0。②当r＜r0时，F引＜F斥，分子力F为斥力。③当r＞r0时，F引＞F斥，分子力F为引力。④当r＞10r0

4、时，F引、F斥迅速减小为零，分子力为零。分子力的作用使分子聚集在一起，而分子的无规则运动使它们趋于分散，正是这两个因素决定了物体的气、液、固三种不同的状态。二、分子动能、分子势能、物体的内能1、分子动能：物体内分子由于不停地做无规则热运动而具有的能量叫分子动能。分子平均动能：物体内所在分子动能的平均值叫分子平均动能。温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。2、分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能。分子势能的大小与物体的体积有关。当分子间的距离r＞r0时，分子间的作用表现为引力，分子势能随分子间的距离增大而增大；＞＜当分子间

5、的距离r＜r0时，分子间的作用表现为斥力，分子势能随分子间的距离减小而增大；对气体来说，体积增大，分子势能增加；体积缩小，分子势能减小。1、物体的内能：物体内所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的温度、体积及物质的量有关，跟微观量中的分子的平均动能、分子间距及分子个数有关。理想气体无分子势能，所以一定热量的理想气体内能只跟温度在关。物体的内能和机械能有着本质的区别，物体的内能指物体内分子热运动的能量，而机械能是物体做机械运动而具有的能量。二、物体内能变化1、改变物体的内能有两种方式：1）做功：做功使物体的内能发生改变，物体内能的改变用

6、做功的值来量度，外界对物体做了多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做了多少功；物体的内能就减少多少。2）热传递：热传递使物体内能发生改变，物体内能的改变用热量来量度，物体从外界吸收热量，物体的内能增加，物体内能的增加量等于物体吸收的热量；物体向外界放出热量，物体的内能减少，物体内能的减少量等于物体放出的热量。2、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但有本质的区别：1）做功是其他形式的能与内能相互转化的过程，内能的改变量用功来量度。2）热传递是物体间或物体内各部分间内能转移的过程，内能的改变量用传递的热量来量度。三、热力学定律1、热力学第一定律：物体内

7、能的增量ΔU等于外界对物体所做的功W和物体吸收的热量Q的总和，即：ΔU＝W＋Q。外界对物体做功，W＞0；物体克服外力做功，W＜0；符号法则：物体吸热，Q＞0；物体放热，Q＜0；物体内能增加，ΔU＞0；物体内能减少，ΔU＜0；功不是能量的一种形式，而是能量转化多少的量度，功和能不能相互转化。热量也不是能量的一种形式，而是内能转移多少的量度。功和热是过程量，能量是状态量。2、热力学第二定律：表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化——热传导具有方向性。表述二：不可能以单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化——机械能和内能的转化

8、具有方向性，即第二类永动机不可制成。热力学第二定律使