二、分子的热运动
分子永不停息的作无规则运动,且跟温度有关,所以把分子的运动叫热运动。
1. 布朗运动并不是分子的运动,布朗运动反映了液体内部分子的运动,是液体分子不断地撞击颗粒的结果。
2. 布朗运动的特点:①永不停息;②无规则;③颗粒越小,现象越明显;④温度越高,运动越激烈。
3. 扩散现象说明:墨水的扩散实际上是墨水微粒在水中被水分子撞击而运动的结果,反映了液体分子在作永不停息的无规则运动。温度越高,分子运动越激烈,被撞击的墨水微粒扩散越快。
三、分子间存在相互作用力
1、分子间的引力和斥力是同时存在的,且都随分子间距的增大而减小。实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。理解分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加。
2、分子间的作用力与分子间的关系: ① r=r0时:f引=f斥,分子力F=0 ② r<r0时:f引<f斥,分子力表现为斥力 ③ r>r0时:f引>f斥,分子力表现为引力 ④ r>10 r0时:f引→0,f斥→0,分子力F→0。
? 玻璃板实验和铅块实验:说明分子间存在引力。 ? 固体和液体难压缩:说明分子间有斥力。
? 水和酒精混合,总体积小于两者原来体积之和:说明分子间有间隙。
3、分子直径数量级10m,分子质量的数量级10kg(要会计算,不要背答案)。阿伏伽德罗常数是连接宏观与微观的一个重要桥梁。
四、物体的内能 改变内能的两种方式
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1.物体的内能
(1)分子动能:做热运动的分子具有动能,在热现象的研究中,单个分子的动能是无研究意义的,重要的是分子热运动的平均动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。 (2)分子势能:分子间具有由它们的相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能随着物体的体积变化而变化。分子间的作用表现为引力时,分子势能随着分子间的距离增大而增大;分子间的作用表现为斥力时,分子势能随着分子间距离增大而减小。(类比:弹簧模型。)
(3)物体的内能:物体里所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。任何物体都有内能,物体的内能跟物体的温度和体积有关。
公式:物体的内能=(分子平均动能+分子势能)*分子总数 2.改变内能的两种方式
(1)做功:本质是其他形式的能和内能之间的相互转化. (2)热传递:本质是物体间内能的转移。
(3)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:
A. 从运动形式上看:做功是其他运动形式和微观分子热运动的转化;热传递是通过分子间相互作用,只发生分子热运动的转移。
B.从能的角度上看:做功是能量的转化;热传递是内能的转移。
五、 能量转化和守恒定律:能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或从一物体转移到别的物体上。 内能变化计算:
① 如果系统与外界只有做功:ΔE=W ② 如果系统与外界只发生热传递:ΔE=Q
③ 如果系统与外界既有做功,又发生热传递:ΔE=W+Q 六、能源的分类:
常规能源:石油,煤,天然气。
新能源:太阳能,核能,地热能,风能,水能,潮汐能等。
如何合理利用能源: 1)节能
2)开发新能源
七、能的转化的方向性 能源开发
1.自然过程的方向性:自然界中的一切实际变化过程都具有方向性,朝某个方向的变化是可以自发发生的,相反方向的变化确是受到限制的。这时如果要使变化了的事物重新回复到原来的状态,一定会对外界产生无法消除的影响,这就是自然界的不可逆性。
例如热传导:两个温度不同的物体相互接触时,热量会自发地从温度高的物体传给温度低的物体,但不会自发地从温度低的物体传给温度高的物体。这就是热传导的方向性。如果要实现相反方向的过程,必须借助外界的帮助,因而对外界要产生影响。
2.能量的耗散:在能量转化中,流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象,称为能量耗散。它反映出自然界中的宏观过程具有方向性。
固体与液体的微观结构
从分子理论可以知道:分子不停地在做无规则运动,它们之间又有相互作用的分子力存在。分子力的作用使分子聚集在一起,分子的无规则运动又使它们分散开来,这两种作用相反的因素决定了分子的三种不同的聚集状态:固态、液体和气态。
固体和液体有一个共同点,即原子、分子间的距离小,彼此之间有较强的作用,它们都不易被压缩(即有固定的体积),而气体和液体没有一定的形状,都具有流动性,所以称流体。气体分子距离较大,分子力非常小,可认为气体分子除碰撞外,不受任何力,所以气体分子可以到达容器的任何角落而充满整个容器。 一、固体的微观结构(晶体)
1.固体中分子或原子间的距离在零点几纳米左右,相互作用的分子力比较明显,组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)依照一定的规律在空间整齐地排列,构成“空间点阵”。
2. 组成晶体的物质微粒并不静止在格点上,而是在不停地做热运动。由于受到强大分子力的束缚,它们只能在格点附近做幅度不大的振动,振动的幅度随温度的升高而增大。
所以固体(晶体)在宏观上表现为有规则的外形和有固定的体积。 二、液体的微观结构
1. 液体中分子间的距离在零点几纳米左右,相互作用的分子力也比较明显,液体中分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,振动的幅度随温度的升高而增大。这一点与固体分子的运动情况类似。
2. 液体中分子没有固定的平衡位置,它在某一位置附近振动一小段时间后,又转到另一个平衡位置去振动,这样液体中分子的平衡位置是移动的。
所以液体在宏观上表现为有固定的体积但没有规则的外形,而且具有流动性。
气体性质
知识点点拨:
1.描写气体的状态参量
(1) 气体的体积:气体充满容器的容积,它总等于容器的容积。单位是m3。
在标准状态(温度为0C、压强为1个标准大气压)下,1mol任何气体的体积都等
于22.4升。
(2) 气体的温度:宏观上表气体的冷热程度,微观上表示分子平均动能的大小。温度的国
际单位是开尔文(K)。
热力学温度T与摄温度t的换算关系:T?t?273 但注意:?T??t
0
(3) 气体的压强:气体的压强是由于大量气体分子与容器璧频繁碰撞产生的。P?际单位:帕(Pa)
1标准大气压=76厘米汞柱=10米水柱=1.013×105帕
求气体压强常用方法:①连通器法;②平衡法;③加速法。 2.气体实验定律
(1)玻意耳定律:一定量气体,在温度不变时:PV 密度公式:?PV1122FS 国
P1?1t?P2?2
(2)查理定律:一定量气体,在体积不变时:
P1T1?P2T2 或 Pt?P0(1?273)
增量公式:?P??TTP
(4) 盖·吕萨克定律:一定量气体,在压强不变时:
V1T1?V2T2 或 Vt?V0(1?t273)
增量公式:?V?3.理想气体状态方程:一定量气体:
?TTV
PV11T1?PV22T2?C C与气体质量有关,C大质量大
理想气体是指严格遵守气体三个实验定律的气体。真实气体在压强不太大,温度不太低时都可以看着理想气体。
4.三个等值过程的P ─ V图、P ─ T图、V ─ T图
1) 气体压强的计算:重点是直玻璃管,U形管,气缸活塞类三种模型。 等温变化规律-玻意耳定律(英国):一定质量的气体在温度不变时,压强与体积成反比。
p1V1?p2V2pV?恒量o
图像:如图。
? DIS实验:推拉活塞是应注意缓慢。各组同学实验的pv乘积不完全相同原因有:注
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