热学第1讲分子动理论与统计观点

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1、高三物理高考复习第13章　热学第1讲分子动理论内能一、物体是由大量分子组成的1．分子的体积很小，它的直径数量级是10－10m.2．分子质量很小，一般分子质量的数量级是10－26kg.3．阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁．二、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运动的实验事实：扩散现象和布朗运动.2.扩散现象：相互接触的物质彼此进入对方的现象，温度越高，扩散.越快3．布朗运动的特点(1)布朗运动是悬浮的花粉颗粒的运动，不是分子的运动，而是分子运动的反映．(2)小颗粒做永不停息的无规

2、则运动．(3)任何固体颗粒悬浮在液体内部都可以做布朗运动，颗粒越小，布朗运动越明显.(4)布朗运动在任何温度下都发生，但温度越高，布朗运动越明显.说明：布朗运动既不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中固体小颗粒不停地无规则运动.4．布朗运动与热运动的关系布朗运动和热运动都是无规则运动，热运动是产生布朗运动的原因，布朗运动是分子热运动的反映．三、分子间存在着相互作用力1．分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是引力和斥力的合力．2．分子间的引力和斥力都随分子间的距离的增大而减小，随分子间的距离的减小而增大，但斥力的变化比

3、引力的变化快．3．分子间作用力和分子间距离r的关系．如图13－1－1所示，(r0表示引力和斥力相等时的分子间距.r=r0(r0的数量级约为10-10m)当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零.当r>r0时，F引>F斥，分子力表现为引力.当rr0时f引>f斥分子力表现为引力r

4、能的平均值，即分子的平均动能：③分子总动能从微观上看与分子的个数和平均动能有关④分子总动能从宏观上看与物体的质量，摩尔质量和温度有关。（2）、温度①宏观含义：温度是反映物体的冷热程度的物理量．②微观含义（从分子动理论的观点来看）：温度是分子平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动平均动能越大．注意：1.同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同．但由于不同物质的分子质量不一定相同，所以分子热运动的平均速率也不一定相同．2.温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同．3.在同一个温度下，物体

5、分子的速度绝大部分分布在某个值附近，但总是有小部分速度很大的和速度很小的。2．分子势能的理解分子势能与分子间的距离(宏观表现为物体的体积)有关．分子势能的大小随距离的变化如图所示．由图可知：(1)当分子力为零时，即r＝r0时，分子势能不是为零，而是最小．(2)当r>r0，分子力表现为引力时，随着分子间的距离增大，分子需要不断克服分子力做功，分子势能增大．(3)r

6、可以大于零，可以小于零，也可以等于零．物体体积改变，物体的分子势能必定发生改变．大多数物质是体积越大，分子势能越大；也有少数反常物质(如冰、铸铁等)，体积大，分子势能反而小．3．内能的决定因素物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关．一般说来物体的内能决定因素可从两个方面判定：微观决定因素；宏观决定因素．(1)微观决定因素：分子的势能、分子的平均动能、分子的个数．(2)宏观决定因素：物体的体积、物体的温度、物体所含物质的多少，即物质的量．类别比较内能机械能定义物体内所有分子的热运动动能和分子势能之和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称决

7、定由物体内部状态决定跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关量值任何物体都有内能可以为零测量不易测量容易测量本质分子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果物体的内能和机械能的比较(1)物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如0℃的水结成0℃的冰后体积变大，但分子势能却减小了．(2)理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略不计，一定质量的理想气体的内能只与温度有关．(3)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子的内能的说法．知识理解：2.气体能充满它所能到达的整个空间气体的体积为容器的容积3.在空间,向各个方向运动的气体

8、分子数目是相等的1.气体分子间的距离大约是分子直径的10倍左右，可以把分子视为质点五、气体分子运动的特点与统计规律:对统计规律的理解(1)个别事物的出现具有偶然因素