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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(wú)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(lái)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(cè)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(wú)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(wú)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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈，所以又稱分子的無(wú)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(wú)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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,例2．關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)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(wú)規(guī)則性，反映了液體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)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(shuō)法正確的是A．布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的無(wú)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(wú)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(lái)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(shuō)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(guò)程中，下面說(shuō)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(wú)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(lái)看，溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。,(2)分子的勢(shì)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(shì)能。在分子間的距離減小的過(guò)程中，且分子間的距離r>r0時(shí)，分子的勢(shì)能減??；在分子間的距離減小的過(guò)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(shì)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(shì)能也隨著改變。所以分子的勢(shì)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(shì)能說(shuō)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(shì)能；距離增大或減小時(shí)，勢(shì)能都變??；B.當(dāng)分子間的距離為r0時(shí)，分子具有最小勢(shì)能；距離增大或減小時(shí)，勢(shì)能都變大；C、分子距離越大，分子勢(shì)能越??；分子距離越小，分子勢(shì)能越大；D、分子距離越大，分子勢(shì)能越大；分子距離越小，分子勢(shì)能越小。,5、下面關(guān)于分子力和分子勢(shì)能的說(shuō)法正確的是,離的減小，分子勢(shì)能要增大距

9、的增大分子勢(shì)能要減小,(3)物體的內(nèi)能：物體里所有分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間相互作用勢(shì)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(shì)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(shì)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(shì)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(shì)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(shì)能增加B．分子平均動(dòng)能增大，分子勢(shì)能減小C．分子平均動(dòng)能不變，分子勢(shì)能增大D．分子平均動(dòng)能不變，分子勢(shì)能減小,8、100℃的水變成100℃的水蒸氣，下列有關(guān)能量的說(shuō)法正確的是A．分子的平均動(dòng)能增加B．分子的勢(shì)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(shì)能都增加,6、關(guān)于物體的內(nèi)能，下面說(shuō)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(guò)程(1)做功是其它形式的能與系統(tǒng)內(nèi)能間的轉(zhuǎn)化過(guò)程。(2)熱傳遞是物體或系統(tǒng)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過(guò)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(shì)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(wú)法確定,8．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)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(shì)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(wú)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(wú)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(shuō)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(shuō)法中正確的是A．能夠改變物體內(nèi)能的物理過(guò)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,