2022年分子热运动知识总结 .pdf

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1、学习必备欢迎下载分子热运动一物质是由分子组成的1 分子定义：热学中，把构成物质的分子、原子、离子统称为分子。注意：热学中的分子不同于化学上的分子，化学上的分子是物质具有各种化学性质的最小粒子。其直径的数量级是10-10m。质量的数量级是10-26kg；球形（求固体和气体直径时）分子的模型立方形（求气体分子间距时）2、阿伏伽德罗常数定义：把1mol 物质所含的微粒个数叫做阿伏伽德罗常熟，NA=6.02 1023mol-1 分子的质量：mo=MA NA=p VA NA ；分子的体积： Vo=VA NA= MA p VA；物质所含分子数：N=nN ；二、分子做无规则热运动一布朗运动定义：悬浮在液体或

2、气体中的固体小微粒做的永不停息的、不规则的运动。对象：在液体和固体中悬浮的细小微粒；原因：包围固体小微粒的液体或气体分子无规则的地撞击小微粒，在同一时刻来自各方向的分子的冲击不平衡，在不同时刻装机的合力大小、方向不同， 所以固体小微粒作无规则运动。意义：间接反应液体、气体分子的无规则运动。注意：布朗运动不是液体和气体分子无规则运动。三、分子间相互作用力1、分子间引力和斥力同时存在，同时消失，分子距离r=ro 时，引力和斥力相等；2、分子间距增大时，引力和斥力都减小，斥力减小的更快；3、当分子间距离r 大于 10ro 时，可以认为分子间作用力为零；四物体的内能、热量1、分子动能：分子由于运动而具

3、有的能叫做动能；注意：研究单个分子的动能是没有意义的，这里研究分子动能的平均值，即平均动能。分子平均动能的标志是温度，即温度越高，分子的平均动能就越大；说明：温度是分子平均动能的标志，对个别分子来讲毫无意义；温度是大量分子的宏观表现，高温物体里也有速度很小的分子；不同的物体，如果温度相同，则具有相同的平均动能，但平均速度不一定相同；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学习必备欢迎下载2、分子势能定义：由分子间的作用力和相对位置决定的能量叫做分子势能；量度：由分子力做功来量度，即分子力做正功，分子势能减小，分子力作负功，

4、分子势能增大；影响因素：物体的体积；3 内能定义：物体内所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和；决定因素：温度、体积、摩尔数；对象：任何物体在任何时候都具有内能；4 改变物体内能的两种方式热传递 - 把内能从一个物体移到另一个物体；做功 - 把某种形式的能量转化为另一种能量；五、热力学第一定律内容：外界对物体做的功W加上物体与外界交换的热量Q等于物体内能的该变量U；即 U=W+Q；符号法则：内能增加，U取正值，内能减少，U取负值；外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W 取负值；物体吸收热量，Q取正值，物体放出热量，Q取负值；六。 、能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失

5、，它只能从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，或从一个物体传递到另一个物体，在转化和传递的过程中，其总量不变；七、热力学第二定律表述一 : 不可能从单一热源吸收能量并把它全部用来做功，而不引起其他变化；表述二 : 不可能使热量由低温物体自发的传到高温物体，而不引起其它变化；热力学第三定律：绝对零度不可能达到；八压强1 压强是气体分子频繁的撞击容器表面，使容器表面单位面积上受到平均作用力，也是单位面积，单位时间容器表面受到的冲量；即：容器表面单位面积上受到的作用力，单位面积、 单位时间容器表面受到的冲量为压强。2 气体压强的大小跟两个因素有关：气体分子的平均动能，气体分子的密集程度；3 理想气

6、体状态参量的关系：PV=nRT ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学习必备欢迎下载一测定分子大小的办法油膜法用量筒量出油滴的体积V；测出油滴形成单分子油墨层的面积S；把分子看做球形，可算出油分子的直径d=VS；例 1, 、将 1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3的溶液有50 滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子面积为0.2m3薄层，由此估算油酸分子的直径为。二、构造分子模型解题例 2、已知水的密度为p=1.0 103kgm3，水的摩尔质量为Mm

7、ol=1.8 10-2kgmol，求：1cm3的水中有多少个分子？估算一个水分子的线度多大？（用两种模型计算）三、布朗运动反映了分子做永不停息、无规则运动；例 3、关于布朗运动说法正确（） A 温度高布朗运动越激烈，布朗运动就是热运动； B 布朗运动反映了分子的热运动； C 在室内看到的尘埃的不停运动就是布朗运动； D 室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的宏观现象；例 4、关于布朗运动的实验，说法正确（） A图中记录的是分子无规则运动的情况； B图中记录的是微粒做布朗运动轨迹； C实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显； D实验中可以看到，温度越高，布朗运动越激烈；四分子间作用力 1在平衡

8、位置r=ro 处，斥力和引力大小相等，分子力为零； 2 ror10ro时，由于斥力比引力减小得快，使得斥力小于引力，分子力表现为引力； 3在 r10ro 处，斥力和引力都减小到几乎为零，使得分子力也为零；5 分子力做功与分子势能的关系：分子力做正功，分子势能减小；分子力作负功，分子势能增大；宏观上， 物体的分子势能与物体的体积有密切关系，物体体积改变， 分子势能也必定改变，一般地，体积越大，分子势能也越大；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习必备欢迎下载例 5、两个分子甲和乙相距较远，使甲固定不动，乙逐渐靠近直到不

9、能在靠近的整个过程中（）A分子力总是对乙做正功，分子间相互作用的势能总是减小；B乙总是克服分子力做功，分子间相互作用的势能总是增大；C先乙克服分子力做负功，然后分子力对乙做正功，分子间相互作用势能先增加后减小；D先分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功，分子间相互作用势能先减小后增大；例 6、如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上， a、b、c、d 为 x 轴 4 个位置，先把乙分子从a 处静止释放，则（）A乙分子从a 到 b 做加速运动，由b 到 c 做减速运动；B乙分子由a 到 c 做加速运动，到达c 时速度最大；C乙分子由a 到 b 过程中，两分子间的分子势能一直减少；D乙分子

10、由b 到 d 过程中，两分子间的分子势能一直增加；五、热力学定律的运用例 7、一定质量的气体从外界吸收了4.2 105J，同时对外做功6105J，问：物体的内能增加还是减少？变化量是多少？分子势能是增加还是减少？气体的温度是升高还是降低？例 8、在温度均匀的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面，上升过程中气泡的体积不断增大，则气泡在浮起过程中（） A放出热量 B吸收热量 C不吸热也不放热 D无法判断例 9 下面有关热现象的描述中，正确（） A 机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能，同时不引起其它变化；热量会自发地从低温物体传到高温物体；第二类永动机不能造成，是违反了能量

11、守恒定律；第二类永动机不能造成，是违反了热力学第二定律；六气体压强气体分子间的距离比较大，大约是分子直径的倍，理想气体中不存在分子势能；气体的压强是由气体中大量无规则热运动的分子对器壁的频繁的撞击产生的，即压强就是大量气体贩子作用在器壁单位面积上的平均作用力，单位时间内作用于单位面积的总冲量。气体大小的压强取决于气体分子的密度和平均动能；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页学习必备欢迎下载例、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）如果体积减小，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的冲量一定增大；如果压强增大，气

12、体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的冲量一定越大；如果密度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的冲量一定不变；如果温度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的冲量一定不变；例、如图所示，一端开口，一端封闭的形管竖直放置，水银面的高度差为，现将形管由静止释放使它保持竖直并作自由落体运动，则（）两边水银面高度差增大；两边水银面高度差减小；空气柱压强增大；空气柱压强减小；例、如图，两个相同的容器、间有一阀门，充满气体，为真空，整个系统与外界没有热交换，打开阀门后，中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（） A 气体体积膨胀，内能增加； B 气体分子势能减少，内能增加； C 气体分子势能增

13、加，压强可能不变；D Q 中的气体不可能自发的退回退回到P中；练习：1（09年全国卷）下列说法正确的是（）A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大2、 （09年全国卷）16. 如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分， 隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止， 左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。

14、当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（）A右边气体温度升高，左边气体温度不变B左右两边气体温度都升高C左边气体压强增大D右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学习必备欢迎下载3（09年上海物理）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的（）A温度和体积B体积和压强C温度和压强D压强和温度4（09年四川卷）关于热力学定律，下列说法正确的是（）A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K B.物体从单一热源吸收

15、的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体，其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高（ 09年重庆卷）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能） （ ）A内能增大，放出热量B内能减小，吸收热量C内能增大，对外界做功D内能减小，外界对其做功（年重庆卷） 给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢防水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（）从外界吸热B 对外界作负功分子平均动能减小内能增加（四川理综）下列现象中不能说明分子间存在分子力的是（） 两铅块能被亚合在一起 B 钢绳不易被拉断C 水不易被压缩 D 空气容易被压缩精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页