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1、第八講分子運(yùn)動(dòng)論、熱和功,,【知識(shí)要點(diǎn)】,一、分子運(yùn)動(dòng)論1.分子運(yùn)動(dòng)論的基本內(nèi)容(1)物質(zhì)是由大量分子組成的;(2)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng);(3)分子之間存在著相互作用的斥力和引力。,2.阿伏伽德羅數(shù)(1)一mol任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)都相同,這個(gè)數(shù)叫做阿伏伽德羅常數(shù)。一般計(jì)算取NA=6.021023mol-1(2)阿伏伽德羅常數(shù)是把宏觀物理量和微觀物理量聯(lián)系起來的重要基本常數(shù)。如果摩爾質(zhì)量是μ,分子質(zhì)量是m,阿伏伽得羅數(shù)NA,那么三者的關(guān)系式為m=μ/NA如摩爾體積是V、分子的體積是v,那么v=V/NA如果把分子看成是球,根據(jù)球的體積公式則可以推算出分子的直徑,用油膜法測分子直徑,1.體積
2、是210-3cm3的一滴油,滴在湖面上,最終擴(kuò)展成面積為6m2的油膜。由此可以估算出該種油分子直徑的大小是m。(要求一位有效數(shù)字),【典型例題】例1、水的摩爾質(zhì)量=1810-3kg/mol,水的密度是ρ=1.0103kg/m3,求水分子的質(zhì)量m與體積v。,2、已知銅的摩爾質(zhì)量是64g/mol,銅的密度是8.9103kg/m3,試估算銅原子的質(zhì)量和直徑。,9、從下列哪一組數(shù)據(jù)可以算出阿伏加德羅常數(shù)?A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量B.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C.水分子的體積和水分子的質(zhì)量D.水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量,3.分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)(1)組成物質(zhì)的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。就某個(gè)分子而言
3、,它的速度和位置變化都是無規(guī)則的,但大量分子的整體表現(xiàn)出一定的規(guī)律,溫度越高,分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈,所以又稱分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)為熱運(yùn)動(dòng)。(2)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體(或氣體)中的微小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。布朗顆粒是大量分子的集合,它的運(yùn)動(dòng)是由液體(或氣體)分子對(duì)它的碰撞不平衡引起的。溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈;顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。,2.在不同溫度下觀察同一種液體內(nèi)懸浮顆粒的布朗運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度越____時(shí),懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)越激烈。如果溫度一定而顆粒大小不同,則顆粒越_______,這種運(yùn)動(dòng)越明顯。,6.用顯微鏡觀察液體中懸浮顆粒的布朗運(yùn)動(dòng),所得到的結(jié)論正確的是A.布朗運(yùn)動(dòng)是分子運(yùn)動(dòng)B.懸浮顆粒越大
4、,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈C.液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈D.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,例2.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng);B.布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性,反映了液體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性;C.與固體微粒相碰的液體分子數(shù)越多,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。D.液體的溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。,3、關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是A.布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因是液體分子對(duì)小顆粒的吸引力不平衡引起的C.布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因是液體分子對(duì)小顆粒碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖力不平衡引起的D.在懸浮微粒大小不變的情況下,溫度越高,液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈。,4.分子之間的相互作用力(1)
5、分子之間的相互作用包括斥力和引力,斥力和引力同時(shí)存在,實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是分子間斥力和引力的合力。(2)斥力和引力都隨分子間的距離增大而減小,但斥力的變化比引力的變化快。若r0表示斥力和引力相等的分子間的距離,那么當(dāng)分子間的距離rr0時(shí),斥力小于引力,分子力表現(xiàn)為引力。,,例3、當(dāng)兩分子間的距離等于r0時(shí),分子間的斥力和引力相平衡,則下列敘述中正確的是A.當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí),分子間的斥力和引力都隨距離的增大而增大,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力;B.當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí),分子間沒有斥力,分子間的引力隨分子間距離的增大而增大,分子間的作用力表現(xiàn)為引力;C.當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí),分子間沒
6、有引力,分子間的斥力隨分子間距離的增大而減小,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力;D.當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí),分子間的斥力和引力都隨距離的增大而減小,但斥力減小得更快,故分子間的作用力表現(xiàn)為引力。,,2、關(guān)于分子間的相互作用力,下面說法中正確的是,是因?yàn)榇藭r(shí)引力和斥力均不存在;力比引力增加得快,因而斥力大于引力;減小,但引力比斥力減小得慢,因而斥力小于引力,分子力表現(xiàn)為引力;時(shí),相互作用力十分微弱,認(rèn)為分子力為零。,3、兩個(gè)分子甲和乙相距較遠(yuǎn)(此時(shí)它們之間的分子力可以忽略),設(shè)甲固定不動(dòng),乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中,下面說法正確的是A.分子力總是對(duì)乙做正功B.乙總是克服分子力做功C.先是乙克
7、服分子力做功,然后分子力對(duì)乙做正功D.先是分子力對(duì)乙做正功,然后乙克服分子力做功,二、熱和功,1、物體的內(nèi)能(1)分子的動(dòng)能:物體的分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能叫做分子的動(dòng)能。分子的平均動(dòng)能:分子動(dòng)能的平均值叫做分子的平均動(dòng)能。物體的溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈,分子的平均動(dòng)能越大,所以從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)來看,溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。,(2)分子的勢能:由于分子之間存在著相互作用力,物體中的分子也具有由它們相對(duì)位置所決定的能,這種能叫做分子的勢能。在分子間的距離減小的過程中,且分子間的距離r>r0時(shí),分子的勢能減??;在分子間的距離減小的過程中,且分子間的距離r
8、分子間的距離r=r0時(shí),分子的勢能有極小值。物體的體積改變時(shí),分子間的距離隨著改變,因而分子的勢能也隨著改變。所以分子的勢能跟物體的體積、物態(tài)有關(guān)。,,例5.根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論,物質(zhì)分之之間的距離為r0時(shí),分子所受的斥力和引力相等,以下關(guān)于分子勢能說法正確的是A.當(dāng)分子間的距離為r0時(shí),分子具有最大勢能;距離增大或減小時(shí),勢能都變?。籅.當(dāng)分子間的距離為r0時(shí),分子具有最小勢能;距離增大或減小時(shí),勢能都變大;C、分子距離越大,分子勢能越??;分子距離越小,分子勢能越大;D、分子距離越大,分子勢能越大;分子距離越小,分子勢能越小。,5、下面關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是,離的減小,分子勢能要增大距
9、的增大分子勢能要減小,(3)物體的內(nèi)能:物體里所有分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間相互作用勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。由于物體分子的平均動(dòng)能跟溫度有關(guān)系,分子的勢能跟物體的體積及物態(tài)有關(guān)系,所以物體的內(nèi)能除了跟分子的總數(shù)多少有關(guān),還跟物體的溫度、體積及物態(tài)有關(guān)系。,從下式能更好的理解上述結(jié)論,E=N(Ek+Ep)式中E表示物體的內(nèi)能,Ek表示分子的平均動(dòng)能,Ep表示分子的平均勢能,N表示物體的總分子數(shù).,4.從分子運(yùn)動(dòng)認(rèn)的觀點(diǎn)看,_____是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。物體里所有的分子的動(dòng)能和勢能的總和叫做物體的______。物體內(nèi)能的多少與分子能、能、有關(guān)。,,例4.質(zhì)量相等的氫氣和氧氣,溫度相同
10、,不考慮分子間的勢能,則A.分子數(shù)相同B.內(nèi)能相同C.分子的平均速度相同D.分子的平均動(dòng)能相同E.氧氣的內(nèi)能較大;F.氫氣的內(nèi)能較大;G.兩者內(nèi)能相等;H.氫氣分子的平均動(dòng)能較大。,4、質(zhì)量1kg0℃的水,變成0℃的冰時(shí),體積膨脹,則A.分子平均動(dòng)能減小,分子勢能增加B.分子平均動(dòng)能增大,分子勢能減小C.分子平均動(dòng)能不變,分子勢能增大D.分子平均動(dòng)能不變,分子勢能減小,8、100℃的水變成100℃的水蒸氣,下列有關(guān)能量的說法正確的是A.分子的平均動(dòng)能增加B.分子的勢能增加C.每個(gè)分子的動(dòng)能都增加D.所有分子的動(dòng)能,勢能都增加,6、關(guān)于物體的內(nèi)能,下面說法正確的是A.溫度相同,質(zhì)量相同的同種物體
11、,內(nèi)能不一定相同B.物體的動(dòng)能越大,內(nèi)能就越大C.冰在溶解時(shí),保持溫度不變,因而內(nèi)能也不變D.兩個(gè)物體互相磨擦,一定使物體溫度都升高,2、能夠改變物體內(nèi)能的兩種物理過程(1)做功是其它形式的能與系統(tǒng)內(nèi)能間的轉(zhuǎn)化過程。(2)熱傳遞是物體或系統(tǒng)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。,10、溫度相同的一水滴和一鐵球,從同一高度落下,假定它們的勢能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楦髯缘膬?nèi)能,則到達(dá)地面時(shí)A.水滴溫度比鐵球溫度高B.水滴溫度比鐵球溫度低C.二者溫度相同D.無法確定,8.關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法中正確的是A.物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢能的總和B.物體不從外界吸收熱量,其內(nèi)能也可能增加C.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能一定
12、增加D.物體內(nèi)能的多少,跟物體的溫度和體積都有關(guān)系,例6.對(duì)于一定質(zhì)量的物體(或系統(tǒng))。A、吸熱物體溫度一定升高;B、只要?dú)怏w的體積、溫度都變化,則內(nèi)能一定改變;C、外界對(duì)系統(tǒng)做功,系統(tǒng)內(nèi)能可能不變;D、物體溫度不變,其內(nèi)能一定不變。,課堂練習(xí),3.一滴露水的質(zhì)量約910-5g。它含有個(gè)水分子。(阿伏伽得羅常數(shù)NA=6.021023mol-1,1mol的水的質(zhì)量是18g),,5.用顯微鏡觀察液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng),觀察到的是A.液體中懸浮微粒的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.液體中懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.液體分子的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)D.游體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),7.當(dāng)兩個(gè)分子之間的距離為r0時(shí),正好處于平衡狀態(tài)。下面關(guān)于分子間相互作用的引力斥力的各說法中,正確的是,且斥力大于引力且斥力小于引力,9.關(guān)于物體內(nèi)能的改變,下列說法中正確的是A.能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種:做功和熱傳遞B.物體放出熱量,它的內(nèi)能一定減少C.物體吸收熱量,它的內(nèi)能一定增加D.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能不一定增加,10.下列關(guān)于做功和熱傳遞的論述,不正確的是A.做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能B.做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是不等效的C.做功使物體的內(nèi)能改變,是使其它形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化D.熱傳遞使物體的內(nèi)能改變,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,