1、第七章：分子運(yùn)動(dòng)理論內(nèi)容1，物體由大量分子組成內(nèi)容2，分子不斷進(jìn)行不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)內(nèi)容3，分子間相互作用的重力和斥力同時(shí)存在1，物體是由大量分子組成的鱷梨常數(shù)(na=6.021023mol-1:連接微觀量和宏觀量的橋梁)。微量：分子體積v0，分子直徑d，分子量m0分子總數(shù)n宏觀量：物質(zhì)體積v，摩爾體積v，物質(zhì)質(zhì)量m，摩爾質(zhì)量m物質(zhì)密度，物質(zhì)量n分子質(zhì)量m0=摩爾質(zhì)量m/阿伏伽德羅常數(shù)na，即m0=m/na分子量m0=物質(zhì)密度 *摩爾體積v/鱷梨常數(shù)na，即m0=v/na分子量規(guī)模10-26公斤分子體積v0=摩爾體積v/鱷梨常數(shù)na: v 0=v/na分子體積v0=摩爾質(zhì)量m/物質(zhì)密度 *阿伏伽德

2、羅常數(shù)na，即v0=m/na(對(duì)于氣體，v0必須是氣體分子所占空間的大小)分子直徑： (大小10-10m)球體模型。(固體，液體一般使用牙齒模型。）立方體模型。(氣體一般可以用牙齒模型固體和液體估算直徑。) (對(duì)于氣體，d應(yīng)解釋為相鄰分子之間的平均距離。）分子數(shù)：n=nna=m/m0=v/v 0n=m/m n=v/v(n=v/m n=m/v)(*對(duì)于氣體，v0應(yīng)理解為氣體分子所占空間的體積。*)固體，液體分子可以估計(jì)分子的大小(認(rèn)為分子是一一緊密排列的)。氣體分子不能預(yù)測(cè)大小，只能估計(jì)分子間的平均距離，所占用空間的體積油膜法測(cè)定油酸分子直徑(顯微鏡量用宏觀量)原理：d=v/sd:單分子油膜厚度

3、v: 1滴乳酸酒精溶液中的乳酸體積=n滴乳酸酒精溶液總體積*濃度/ns:單分子油膜面積(格子數(shù)：比半格多一格，比半格少)2、分子不停止不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。分子不會(huì)停止的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為熱運(yùn)動(dòng)-(微觀運(yùn)動(dòng))1、擴(kuò)散現(xiàn)象：徐璐其他物質(zhì)徐璐進(jìn)入。溫度越高，擴(kuò)散越快。(擴(kuò)散現(xiàn)象是分子熱運(yùn)動(dòng)引起的宏觀現(xiàn)象，不是分子的熱運(yùn)動(dòng)。）應(yīng)用示例：在半導(dǎo)體材料中混合其他元素?cái)U(kuò)散現(xiàn)象不是由外部作用引起的，而是分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的直接結(jié)果，是分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏觀反映間接說(shuō)明：分子之間有間隙2.布朗運(yùn)動(dòng)：液體(氣體)體內(nèi)懸浮的固體小粒子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)顯微鏡觀察。布朗運(yùn)動(dòng)的原因是固體小粒子受到了周圍粒子的影響。液體(氣體)分子

4、不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的不平衡導(dǎo)致的。因此布朗運(yùn)動(dòng)表明分子在不斷地進(jìn)行不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(1)布朗運(yùn)動(dòng)不是固體粒子中分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(2)布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)。(3)課本上顯示的是固體小粒子徐璐在其他時(shí)間位置連接，不是運(yùn)動(dòng)軌跡。(4)顆粒越小，不平衡性越明顯，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。注意：房間里陽(yáng)光下灰塵的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)。熱水中的胡椒粉運(yùn)動(dòng)是由對(duì)流引起的，不是布朗運(yùn)動(dòng)。3)擴(kuò)散現(xiàn)象是分子運(yùn)動(dòng)的直接證據(jù)，但不是分子的熱運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)間接證明了液體或氣體分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)三、分子間作用力分子之間有相互作用的重力和斥力分子之間有空隙：酒精和水的混合體積變小，表示分子之間有空隙但是固體液體難以壓縮，有斥力，難

5、以拉伸，說(shuō)明重力。0 repr0破碎的鏡子很難修復(fù)，表明分子之間有排斥力1)分子間重力和斥力必須同時(shí)存在，隨著分子間距離的增加而減少(但斥力迅速減少)，隨著分子間距離的減少而增加(但斥力迅速增加)2)實(shí)際出現(xiàn)的分子力是分子重力和斥力的合力。分子間距離越大，分子力首先變小，然后變大，然后變小。(注：這意味著從小于r牙齒r0的開始到無(wú)限增長(zhǎng)。）3)注意分子力的表示和變化，r0 (10-10m)和10r0的兩個(gè)位置。分子間距離為r0(約10-10米)時(shí)，分子力為零，分子力最小分子間距離r r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為重力。分子間距離在r0時(shí)增加，分子力先增加，然后r 10 r0分子力減弱，可以忽略。0。分子

6、間距離r r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力。分子間距離從r0減少，分子力繼續(xù)增加4)注：壓縮氣體也需要力量。并不意味著分子之間有排斥力。壓縮氣體所需的力用于抵抗大量氣體分子經(jīng)常撞擊集裝箱壁(活塞)時(shí)對(duì)集裝箱壁(活塞)施加的壓力。溫度和溫度計(jì)1.平衡狀態(tài)：在沒(méi)有外部影響的足夠時(shí)間后，系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部分的狀態(tài)參數(shù)(p，t)保持不變。在牙齒的情況下，據(jù)說(shuō)集裝箱內(nèi)的氣體達(dá)到平衡狀態(tài)。否則就不成比例了。(請(qǐng)參閱系統(tǒng)狀態(tài)。)2.熱平衡：兩個(gè)系統(tǒng)徐璐接觸。隨著時(shí)間的推移，狀態(tài)參數(shù)不再變化。這表明，兩個(gè)系統(tǒng)在傳熱方面達(dá)到了平衡。牙齒平衡稱為熱平衡(見(jiàn)兩個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系)3.熱平衡定律：如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)分別與第三熱力學(xué)系

7、統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，則應(yīng)處于徐璐熱平衡狀態(tài)。牙齒實(shí)驗(yàn)結(jié)論稱為熱平衡定律。(熱平衡的定律也稱為熱力學(xué)第零定律)4.溫度：反映物體冷熱程度的物理量(宏觀統(tǒng)計(jì)概念)是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的象征。(準(zhǔn)確地說(shuō)，測(cè)量物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均轉(zhuǎn)換動(dòng)能)溫度相同的物體具有相同的分子平均動(dòng)能。(1)只有由大量分子組成的物體才能談?wù)摐囟?，不能說(shuō)什么樣的氧分子的溫度是多少。牙齒分子運(yùn)動(dòng)是不規(guī)則的，所以在某一時(shí)刻，他們的平均動(dòng)能可能會(huì)更大，在另一時(shí)刻，他們的平均動(dòng)能也可能會(huì)變小，不穩(wěn)定的“冷熱程度”。(2)1的氧等于1氫分子的平均動(dòng)能，1的氧分子平均速度小于1的氫分子平均速度。2)熱力學(xué)溫度(t)與攝氏度(t)的關(guān)系為t

8、=t 273.15 (k)說(shuō)明：兩個(gè)茄子溫度數(shù)值不同，但改變1 k和1 c的溫差是一樣的 0k可以無(wú)限接近低溫的極限，但不能達(dá)到。(絕對(duì)零度不能到達(dá)-熱力學(xué)第三定律)牙齒兩個(gè)溫度每單位的大小相同，但計(jì)算的起點(diǎn)不同。攝氏溫度指定1氣壓下冰水混合物的溫度為0c，熱力學(xué)溫度指定1氣壓下冰水混合物的溫度為273 k(即-273c指定為0k)，因此t=t 273。5，分子運(yùn)動(dòng)理論是熱現(xiàn)象微觀理論的基礎(chǔ)。1)熱學(xué)包括研究宏觀熱現(xiàn)象的熱力學(xué)、微觀理論的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)2)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：?jiǎn)畏肿拥倪\(yùn)動(dòng)是不規(guī)則的，具有偶然性。大量分子的集體行為受統(tǒng)計(jì)規(guī)律支配(3)氣體分子運(yùn)動(dòng)連接特征：分子數(shù)密度，分子間頻繁的碰撞，分子運(yùn)動(dòng)

9、混亂，任意時(shí)刻所有方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)相同(有小的差異，完全可以忽略)4)氣體溫度的微觀意義：在一定溫度下分子速度分布：中間多，兩邊少，溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)就越激烈(視頻向右移動(dòng))內(nèi)部能量1)內(nèi)能量是物體內(nèi)所有分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子能量的總和，是狀態(tài)量。改變內(nèi)部能量的方法是工作和傳熱。它們是平等的。三種關(guān)系可以是熱的力學(xué)第一定律得到 u=w q2)決定所有分子能量的因素：體積(分子間距離)決定所有分子動(dòng)能的因素：溫度(分子總數(shù)，分子平均動(dòng)能)3)固體、液體的內(nèi)部能量與物體所含物質(zhì)的數(shù)量(分子數(shù))、物體的溫度(平均動(dòng)能)和物體的體積(分子能量)有關(guān)氣體：一般情況下，氣體分子間的距離很大，不

10、考慮氣體分子能量的變化(即不考慮分子間的相互作用力)4)具有機(jī)械能的物體具有內(nèi)部能量。具有內(nèi)部能量的物體不一定具有機(jī)械能。可以在它們之間轉(zhuǎn)換。5)以上氣體的內(nèi)部能量：理想氣體是理想化模型，理想氣體分子間距很大，不計(jì)較分子能量，只考慮所有分子的動(dòng)能總和。(威廉莎士比亞、理想化、理想化、理想化、理想化、理想化、理想化、理想化、理想化)理想氣體的內(nèi)部能量微觀：分子總數(shù)，平均動(dòng)能(不考慮分子能量)巨集：品質(zhì)，溫度 u=w q:(1)無(wú)論理想氣體和外部工作還是渡邊杏工作，看體積是否增大，對(duì)外工作。(外部是真空，氣體不對(duì)外作用是自由擴(kuò)散。)-w取負(fù)值，體積減少，外部對(duì)氣體下功夫。-w取負(fù)值。(2)吸熱q正

11、值，放熱q負(fù)值(3)理想氣體內(nèi)部能量的變化取決于溫度。6)要理解內(nèi)能的概念，必須注意幾個(gè)茄子事項(xiàng)。(1)內(nèi)能是宏觀的，僅對(duì)由大量分子組成的物體有意義，對(duì)個(gè)別分子沒(méi)有意義。(2)物體的內(nèi)部能量由分子數(shù)(物質(zhì)的量)、溫度(分子平均動(dòng)能)、體積(分子間能量)決定，與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。內(nèi)部能源與機(jī)械能沒(méi)有必然聯(lián)系。7)理解分子平均動(dòng)能和分子勢(shì)能時(shí)要注意。(1)溫度是分子平均動(dòng)能大小的表示，溫度相同時(shí)是某個(gè)物體的分分子平均動(dòng)能相同，但平均速度一般不相同(分子質(zhì)量不同)。(2)分子力是空穴分子能量的減少，分子力是負(fù)分子能量的增加。(3)分子潛能為零，共兩處，一處在無(wú)窮大，另一處小于r0分子力為0時(shí)

12、，分子力不是0牙齒，而是最小的。(4)理想氣體分子間作用力為零，分子力為零，只有分子動(dòng)能。x射線0epr0第八章：氣體(分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)起主要作用)實(shí)驗(yàn)規(guī)則以上氣體1)探討一定質(zhì)量的理想氣體壓力p、體積v、溫度t之間的關(guān)系，使用控制變量法2)三個(gè)茄子變化：玻意耳定律：pv=c查理定律：p/t=c蓋-呂薩克定律：v/t=c(或pv=ct=k (p - 1/v影像)p/t=c/v=k v/t=c/p=k是影像坡度比)t1 t2p.vt1t2ov1 v2p.tv1v2op1 r0是液體內(nèi)部分子之間的距離r0左右，分子力幾乎為零。液體的表面層與空氣接觸，因此表面層的分子分布相對(duì)稀薄，有分子間引力作用，由于牙齒力的作用，液體表面趨向最小收縮，牙齒力是表面張力。液體表面張力與溫度相關(guān)。溫度升高，力就會(huì)減弱。宇宙中的液體是由表面張力決定形狀的，將液體表面收縮到最小，形成球體。(大衛(wèi)亞設(shè)，美國(guó)電視劇)2)浸潤(rùn)和鄭智薰浸潤(rùn)現(xiàn)象：浸潤(rùn)：液體浸濕固體，附著在固體表面不浸潤(rùn)：液體不潤(rùn)濕固體，不附著在固體表面。附著層的液體分子比液體內(nèi)部好。摩西現(xiàn)象滋潤(rùn)稠密(顯示斥力)附著層的擴(kuò)展趨勢(shì)液體上升不浸潤(rùn)稀疏(表示重力)附著層的收縮趨勢(shì)液體下降(3)毛細(xì)現(xiàn)象：滲透液體從