高中物理-分子动理论知识点汇总
高中物理热学知识点梳理
高中物理热学知识点梳理一、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数N A=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径d=VS{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m2)}3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引f斥,F分子力表现为引力(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈05.扩散现象、布朗运动说明分子的无规则热运动;布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,是液体分子撞击它引起的;温度越高,颗粒越小,布朗运动越明显6.温度是物体分子热运动的平均动能的标志;分子势能是由它们的相对位置决定的。
7.分子速率是“中间多、两头少”,温度升高,速率大的分子占的比率增大8.晶体具有一定的熔点,非晶体没有确定的熔点;单晶体具有各向异性,多晶体、非晶体具有各向同性;(晶体内部的物质微粒是静止的,非晶体内部的物质微粒的排列是不规则的)9.表面张力的方向:从微观上看表面的分子受到指向液体内部的力,扩展到宏观上表现为指向液体表面切线方向。
10.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的)W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出,它违反了能量守恒定律}11.热力学第二定律克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出,它违反了热力学第二定律}12.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}(1)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;(2)分子力做正功,分子势能减小,在r 0处F 引=F 斥且分子势能最小;(3)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0(4)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零; 物体的内能由温度和体积决定;(5)r 0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;(6)其它相关内容:能的转化和定恒定律、能源的开发与利用、环保、物体的内能、分子的动能、分子势能。
高中物理3-3复习知识点(详细)汇编
3-3复习一、分子动理论1、物体是由大量分子组成的微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0宏观量:物质体积V 、摩尔体积V A 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。
联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A =6.02×1023mol -1) A V MV m ==ρ (1)分子质量:A A 0N V N M N m m A ρ=== (2)分子体积:AA 0N M N V N V V A ρ=== (对气体,V 0应为气体分子占据的空间大小)(3)分子大小:(数量级10-10m)○1球体模型.30)2(34d N M N V V A A A πρ=== 直径306πV d =(固、液体一般用此模型) 油膜法估测分子大小:S V d =S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积 ○2立方体模型.30=V d (气体一般用此模型;对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离) 注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列);气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。
(4)分子的数量:A A N MV N M m nN N A ρ=== 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 2、分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高,扩散越快。
直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈。
(2)布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的.因而间接..说明了液体分子在永不停息地做无规则运动.① 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动.②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动.③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹.④微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显.3、分子间存在相互作用的引力和斥力①分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力③分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离,即平衡距离r 0(约10-10m )与10r 0。
高中物理考点知识归纳《分子动理论》
高中物理考点知识归纳《分子动理论》1.分子动理论(1物质是由大量分子组成的分子直径的数量级一般是10-10 m.(2分子永不停息地做无规则热运动.①扩散现象:不同的物质互相接触时,可以彼此进入对方中去.温度越高,扩散越快.②布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体中微小颗粒的无规则运动,是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的,是液体分子永不停息地无规则运动的宏观反映.颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显.(3分子间存在着相互作用力分子间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随分子间距离增大而减小,但斥力的变化比引力的变化快,实际表现出来的是引力和斥力的合力.2.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.对实际气体来说,体积增大,分子势能增加;体积缩小,分子势能减小.(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.(4物体的内能和机械能有着本质的区别.物体具有内能的同时可以具有机械能,也可以不具有机械能.3.改变内能的两种方式(1做功:其本质是其他形式的能和内能之间的相互转化.(2热传递:其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.4.★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.5★.热力学第一定律(1内容:物体内能的增量(ΔU等于外界对物体做的功(W和物体吸收的热量(Q的总和.(2表达式:W+Q=ΔU(3符号法则: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;物体内能增加,ΔU取正值,物体内能减少,ΔU取负值.6.热力学第二定律(1热传导的方向性热传递的过程是有方向性的,热量会自发地从高温物体传给低温物体,而不会自发地从低温物体传给高温物体.(2热力学第二定律的两种常见表述①不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化.②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化.(3永动机不可能制成①第一类永动机不可能制成:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功,这种机器被称为第一类永动机,这种永动机是不可能制造成的,它违背了能量守恒定律.②第二类永动机不可能制成:没有冷凝器,只有单一热源,并从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机.第二类永动机不可能制成,它虽然不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律.7.气体的状态参量(1温度:宏观上表示物体的冷热程度,微观上是分子平均动能的标志.两种温标的换算关系: T=(t+273K.绝对零度为-273.15℃,它是低温的极限,只能接近不能达到.(2气体的体积:气体的体积不是气体分子自身体积的总和,而是指大量气体分子所能达到的整个空间的体积.封闭在容器内的气体,其体积等于容器的容积.(3气体的压强:气体作用在器壁单位面积上的压力.数值上等于单位时间内器壁单位面积上受到气体分子的总冲量.①产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀的持续的压力.②决定因素:一定气体的压强大小,微观上决定于分子的运动速率和分子密度;宏观上决定于气体的温度和体积.(4对于一定质量的理想气体,PV/T=恒量8.气体分子运动的特点(1气体分子间有很大的空隙.气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍.(2气体分子之间的作用力十分微弱.在处理某些问题时,可以把气体分子看作没有相互作用的质点.(3气体分子运动的速率很大,常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒.离这个数值越远,分子数越少,表现出“中间多,两头少”的统计分布规律.。
物理3-3知识点总结
物理3-3知识点总结在高中物理的学习中,物理 3-3 这部分内容主要涉及热学相关的知识。
热学虽然不像力学、电磁学那样直观,但对于理解物质的微观本质和宏观热现象有着重要的意义。
接下来,让我们一起对物理 3-3 的重要知识点进行梳理和总结。
一、分子动理论这是理解热学现象的基础。
(一)物质是由大量分子组成的1、分子的大小:一般分子直径的数量级是 10^(-10)m。
可以通过油膜法来估测分子的直径。
2、阿伏加德罗常数:1mol 任何物质所含的粒子数均为 602×10^23 个。
它是联系宏观量(物质的摩尔质量、摩尔体积)与微观量(分子质量、分子体积)的桥梁。
(二)分子永不停息地做无规则运动1、扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象。
温度越高,扩散现象越明显。
2、布朗运动:悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动。
它不是分子的运动,但反映了液体或气体分子的无规则运动。
温度越高,布朗运动越剧烈;微粒越小,布朗运动越明显。
(三)分子间存在着相互作用力1、分子间同时存在引力和斥力。
当分子间距离较小时,斥力大于引力,表现为斥力;当分子间距离较大时,引力大于斥力,表现为引力。
2、分子间的作用力随分子间距离的变化而变化。
当分子间距离等于平衡距离 r₀时,引力和斥力相等,合力为零。
二、物体的内能(一)内能的概念物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
内能是状态量,与温度、体积、物质的量等因素有关。
(二)改变内能的两种方式1、做功:其他形式的能与内能之间的相互转化。
例如,摩擦生热是通过做功增加物体的内能;气体膨胀对外做功,内能减小。
2、热传递:内能的转移。
热传递有三种方式:热传导、热对流和热辐射。
三、热力学第一定律表达式为△U = Q + W 。
其中,△U 表示内能的变化量,Q 表示吸收或放出的热量,W 表示外界对系统做功或系统对外界做功。
当 Q为正,表示吸热;W 为正,表示外界对系统做功。
四、热力学第二定律(一)两种表述1、克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
高中物理知识点总结模板(6篇)
高中物理知识点总结模板一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子模型:主要有两种模型,固体与液体分子通常用球体模型,气体分子通常用立方体模型.(2)分子的大小①分子直径:数量级是10-10m;②分子质量:数量级是10-26kg;(3)阿伏加德罗常数1.mol任何物质所含有的粒子数,NA=6.02____1023mol-1____分子热运动分子永不停息的无规则运动.(1)扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度越高,扩散越快,可在固体、液体、气体中进行.(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,微粒越小,温度越高,布朗运动越显著.____分子力分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化得较快.二、内能____分子平均动能(1)所有分子动能的平均值.(2)温度是分子平均动能的标志.____分子势能由分子间相对位置决定的能,在宏观上分子势能与物体体积有关,在微观上与分子间的距离有关.3.物体的内能(1)内能:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和.(2)决定因素:温度、体积和物质的量.三、温度1.意义:宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体中分子平均动能的大小).2.两种温标(1)摄氏温标t:单位℃,在____个标准大气压下,水的冰点作为0℃,沸点作为100℃,在0℃-100℃之间等分____份,每一份表示1℃.(2)热力学温标T:单位K,把-273.15℃作为0K.(3)就每一度表示的冷热差别来说,两种温度是相同的,即ΔT=Δt.只是零值的起点不同,所以二者关系式为T=t+273.15.(4)绝对零度(0K),是低温极限,只能接近不能达到,所以热力学温度无负值.高中物理知识点总结模板(二)运动的描述1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。
物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv 与t比。
成都四川省成都市中和中学高中物理选修三第一章《分子动理论》知识点总结
一、选择题1.如图所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子沿x 轴运动,两分子间的分子势能E p 与两分子间距离的关系如图所示。
图中分子势能的最小值为-E ,若两分子所具有的总能量为零,则下列说法中正确的是( )A .乙分子在P 点(x =x 2)时,加速度最大B .乙分子在P 点(x =x 2)时,动能为EC .乙分子在Q 点(x =x 1)时,处于平衡状态D .乙分子的运动范围为x ≤x 12.分子势能p E 随分子间距离r 变化的图像(取r 趋近于无穷大时p E 为零),如图所示。
将两分子从相距r 处由静止释放,仅考虑这两个分子间的作用,则下列说法正确的是( )A .当2r r =时,释放两个分子,它们将开始远离B .当2r r =时,释放两个分子,它们将相互靠近C .当1r r =时,释放两个分子,2r r =时它们的速度最大D .当1r r =时,释放两个分子,它们的加速度先增大后减小3.下列说法正确的是( )①分子间引力随着分子距离的减小而增大②分子间斥力随着分子距离的减小而增大③分子间势能随着分子间距离的减小而增大④当两分子间势能最小时,引力和斥力大小相等A .①②④B .③④C .①②③D .①③4.如图所示为两分子系统的势能p E 与两分子间距离r 的关系曲线,下列说法中正确的是( )A .当r 大于r 1时,分子间的作用力表现为引力B .当r 小于r 1时,分子间的作用力表现为斥力C .当r 等于r 1时,分子间的作用力为零D .当r 由r 1变到r 2的过程中,分子间的作用力做负功5.对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( )A .温度高的物体其内能和分子平均动能一定大B .布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动C .当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力总表现为引力D .当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 6.下列关于布朗运动的说法,正确的是( )A .布朗运动是液体分子的无规则运动B .液体温度越高,悬浮粒子越大,布朗运动越剧烈C .布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D .布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的7.如图所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子沿x 轴运动,两分子间的分子势能P E 与两分子间距离的关系如图中曲线所示,图中分子势能的最小值为0E -。
新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第一章 分子动理论 知识点考点重点难点提炼汇总
第一章分子动理论1.分子动理论的基本内容 (1)2. 实验:用油膜法估测油酸分子的大小 (6)3. 分子运动速率分布规律 (9)章末复习提高 (21)1.分子动理论的基本内容一、物体是由大量分子组成的1.分子:把组成物体的微粒统称为分子。
2.1 mol水中含有水分子的数量就达6.02×1023个。
二、分子热运动1.扩散(1)扩散:不同的物质能够彼此进入对方的现象。
(2)产生原因:由物质分子的无规则运动产生的。
(3)发生环境:物质处于固态、液态和气态时,都能发生扩散现象。
(4)意义:证明了物质分子永不停息地做无规则运动。
(5)规律:温度越高,扩散现象越明显。
2.布朗运动(1)概念:把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。
(2)产生的原因:大量液体(气体)分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的。
(3)布朗运动的特点:永不停息、无规则。
(4)影响因素:微粒越小,布朗运动越明显,温度越高,布朗运动越激烈。
(5)意义:布朗运动间接地反映了液体(气体)分子运动的无规则性。
3.热运动(1)定义:分子永不停息的无规则运动。
(2)宏观表现:扩散现象和布朗运动。
(3)特点①永不停息;②运动无规则;③温度越高,分子的热运动越激烈。
三、分子间的作用力1.分子间有空隙(1)气体分子的空隙:气体很容易被压缩,说明气体分子之间存在着很大的空隙。
(2)液体分子间的空隙:水和酒精混合后总体积会减小,说明液体分子间有空隙。
(3)固体分子间的空隙:压在一起的金片和铅片,各自的分子能扩散到对方的内部,说明固体分子间也存在着空隙。
2.分子间作用力(1)当用力拉伸物体时,物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作用力,此时分子间的作用力表现为引力。
(2)当用力压缩物体时,物体内各部分之间会产生反抗压缩的作用力,此时分子间的作用力表现为斥力。
说明:分子间的作用力指的是分子间相互作用引力和斥力的合力。
四、分子动理论1.内容:物体是由大量分子组成的,分子在做永不停息的无规则运动,分子之间存在着相互作用力。
高中物理选修知识点
选修3-3[规律要点]一、分子动理论 1.分子动理论的内容(1)物体是由大量分子组成的。
(2)分子永不停息地做无规则运动。
(3)分子间存在相互作用力。
2.物体是由大量分子组成的 (1)分子很小①直径数量级为10-10 m 。
②质量数量级为10-27~10-26 kg 。
③分子大小的实验测量:油膜法估测分子大小。
(2)阿伏加德罗常数N A =6.02×1023__mol -1。
(3)分子模型①球体模型:d 固、液体一般用此模型),如图1甲。
油膜法估测分子大小时d =VS ,S 为单分子油膜的面积,V 为滴到水中的纯油酸的体积。
图1②立方体模型:d 1乙。
对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离。
(4)微观量的估算①分子的质量:m =M mol N A =ρV molN A 。
②分子的体积:V 0=V mol N A =M molρN A。
对于气体,V 0表示分子占据的空间。
③物体所含的分子数:n =V V mol N A =M ρV mol N A 或n =M M mol N A =ρVM mol N A 。
3.分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象:温度越高,扩散越快。
(2)布朗运动:发生原因是固体颗粒受到液体分子无规则撞击的不平衡性造成的。
间接说明了液体或气体分子在永不停息地无规则运动。
4.分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力,实际表现的分子力是它们的合力。
引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,斥力比引力变化得更快。
(2)分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下:分子力F分子势能E p变化图象随分子间距的变化情况r <r 0F 引和F 斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F 引<F 斥,F 表现为斥力 r 增大,分子力做正功,分子势能减小;r 减小,分子力做负功,分子势能增加r >r 0F 引和F 斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F 引>F 斥,F 表现为引力 r 增大,分子力做负功,分子势能增加;r 减小,分子力做正功,分子势能减小r =r 0 F 引=F 斥,F =0分子势能最小,但不为零 r >10r 0(10-9m) F 引和F 斥都已十分微弱,可以认为F =0分子势能为零二、温度和内能1.温度:宏观上温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上温度是分子平均动能的标志。
高中物理培优辅导讲义:专题13-热学(含答案解析)
【知识精讲】一.分子动理论1.分子动理论的基本观点是:物质是由大量分子组成,分子永不停息的做无规则运动,分子之间总是同时存在相互作用的引力和斥力。
布朗运动的永不停息,说明液体分子运动的永不停息;布朗运动的无规则性,说明液体分子运动是无规则的。
分子力是斥力和引力的合力。
2. 解答分子动理论中的估算问题是对分子进行合理抽象,建立模型。
由于固体和液体分子间距很小,因此可以把固体和液体分子看作紧密排列的球体,小球直径即为分子直径。
一般情况下利用球体模型估算固体和液体分子个数、质量、体积、直径等。
设n 为物质的量,m 为物质质量,v 为物质体积,M 为摩尔质量,V 为摩尔体积,ρ为物质的密度。
则(1)分子数N =A A N M m nN ==A A N V v N M v =ρ. (2)分子质量AA N V N M m ρ==0. (3)分子体积A A N M N V v ρ==0 (4)对于固体或液体,把分子看作小球,则分子直径33066AN V v d ππ==。
对于气体,分子之间距离很大,可把每个气体分子所占空间想象成一个立方体,该立方体的边长即为分子之间的平均距离。
(1)若标准状态下气体体积为0V ,则气体物质的量n =30104.22-⨯V ; (2)气体分子间距330A N V v d ==AN M ρ=。
3. “用油膜法估测分子的大小”实验是把液体中油酸分子看做紧密排列的小球,把油膜厚度看做分子直径。
4.物体内所有分子动能的平均值叫做分子平均动能。
温度是分子平均动能的标志。
任何物体,只要温度相同,其分子平均动能就相等。
温度越高,分子平均动能越大。
由分子之间的相互作用和相对位置所决定的能,叫做分子势能。
分子势能与体积有关。
要注意体积增大,分子势能不一定增大。
物体中所有分子热运动的动能与分子势能之和叫做物体内能。
任何物体都有内能。
二.物态和物态变化1.固体和液体都是自然界存在的物质形态。
固体分晶体和非晶体,晶体分单晶体和多晶体。
高中物理选修3-3知识点总结
高中物理选修3-3知识点总结一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径(2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=⨯(3)对微观量的估算①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:molAM m N =b.分子体积:molAV v N =c.分子数量:A A A A mol mol mol molM v M vn N N N N M M V V ρρ==== 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象)(1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快(2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。
③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。
(3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。
但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。
分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。
在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。
当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010-m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。
当分子距离的数量级大于m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了 4、温度宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。
高中物理《分子动理论内能》
⾼中物理《分⼦动理论内能》选修3-3《热学》第⼀单元《分⼦动理论内能》【基础知识梳理】知识点⼀、分⼦动理论⼀.物体是由⼤量分⼦组成的1、分⼦的⼤⼩(1).直径数量级:m.(2).油膜法测分⼦直径:d=,V是油滴的体积,S是⽔⾯上形成的的⾯积.(3).分⼦质量的数量级为kg.2.微观量的估算(1).微观量:分⼦体积V0、分⼦直径d、分⼦质量m0。
(2).宏观量:物体的体积V、摩尔体积V m、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。
(3).关系①分⼦的质量:m0=MN A=ρV mN A。
②分⼦的体积:V0=V mN A=MρN A。
③物体所含的分⼦数:N=VV m·N A=mρV m·N A或N=mM·N A=ρVM·N A。
(4).分⼦的两种模型①球体模型直径d=36Vπ。
(常⽤于固体和液体)②⽴⽅体模型边长d=3V0。
(常⽤于⽓体)对于⽓体分⼦,d=3V0的值并⾮⽓体分⼦的⼤⼩,⽽是两个相邻的⽓体分⼦之间的平均距离。
【例1】空调在制冷过程中,室内空⽓中的⽔蒸⽓接触蒸发器(铜管)液化成⽔,经排⽔管排⾛,空⽓中⽔分越来越少,⼈会感觉⼲燥。
某空调⼯作⼀段时间后,排出液化⽔的体积V=1.0×103 cm3。
已知⽔的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol-1。
试求:(结果均保留⼀位有效数字)(1)该液化⽔中含有⽔分⼦的总数N;(2)⼀个⽔分⼦的直径d。
⼆.分⼦的热运动1、扩散现象:由于分⼦的⽆规则运动⽽产⽣的物质迁移现象。
温度越,扩散越快。
2、布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体中的的永不停息地⽆规则运动。
其特点是:①永不停息、运动。
②颗粒越⼩,运动越。
③温度越⾼,运动越。
提⽰:①运动轨迹不确定,只能⽤不同时刻的位置连线确定微粒做⽆规则运动。
高中物理:分子动理论的基本观点
高中物理:分子动理论的基本观点【知识点的认识】一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径:数量级是10﹣10m;②分子质量:数量级是10﹣26kg;③测量方法:油膜法。
(2)阿伏加德罗常数1mol任何物质所含有的粒子数,N A=6.02×1023mol﹣1。
2.分子永不停息地做无规则热运动一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
(1)扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高,扩散越快,可在固体、液体、气体中进行。
(2)布朗运动悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,微粒越小,温度越高,布朗运动越显著。
3.分子间存在着相互作用力分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化得较快。
【命题方向】常考题型是考查对分子动理论的理解:分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。
据此可判断下列说法中错误的是()A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素分析:解答本题需要掌握:分子热运动特点,分子力、分子势能与分子之间距离关系;明确布朗运动特点是固体微粒的无规则运动,反应了液体分子的无规则运动。
解:A、墨水中的碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致向各方向运动,并且没有规则,故A正确;B、当分子间距离为r0时,分子间作用力最小,所以当分子从大于r0处增大时,分子力先增大后减小,故B错误;C、当分子间距离等于r0时,分子间的势能最小,分子可以从距离小于r0的处增大分子之间距离,此时分子势能先减小后增大,故C正确;D、温度越高,分子无规则运动的剧烈程度越大,因此在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素,故D正确。
分子动理论 知识点总结
高中物理选修3-3——分子动理论知识点总结一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的(1)单分子油膜法测量分子直径(2)任何物质含有的微粒数相同2、对微观量的估算①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体)②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量a.分子质量:b.分子体积:c.分子数量:二、分子的热运动1、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动扩散现象)2、扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快3、布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。
③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。
4、热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈三、分子间的相互作用力1、分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。
但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。
分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。
2、在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。
3、当两个分子间距在图象横坐标距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,的数量级为m,相当于位置叫做平衡位置。
当分子距离的数量级大于m时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了四、温度的温标1、宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。
2、热力学温度与摄氏温度的关系:五、内能1、分子势能分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
高中物理知识全解 3.1 分子动理论
高中物理知识全解 3.1 分子动理论一:分子的热运动①宏观物质是由大量分子组成的,分子是极小的微粒。
例:一个直径为1m μ左右的水珠,大小与细菌差不多,其中分子的个数比地球上人口的总数还多上好几倍。
所以分子是人的肉眼所看不到的,目前用扫描隧道显微镜可以观察的到分子的排列情况。
注意:在热学中我们把构成物质的分子、原子或者离子统称为分子。
②分子的大小除一些有机物质的大分子外,多数分子直径的数量级为1010m -注意:利用油膜法可以测分子直径(实验部分有详细讲述)。
③阿伏伽德罗常数意义:阿伏加德罗常数表示1mol 各种纯物质所含的粒子数。
阿伏加德罗常数是自然科学的一个重要常数。
一百多年来,物理学家想出各种方法来测量它,使用了一次比一次更精确的测量方法,1986年利用X 射线测得的阿伏加德罗常数是231A N =6.022136710mol -⨯,通常可取231A N =6.0210mol -⨯ A mol mol mol m V M V VV 22.4mol N n N m L ρ⎧===⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩粒子数物质的量气体的摩尔体积注意:在计算有关气体的各物理量时,一定要注意气体分子本身的大小相对于气体分子间的距离可以忽略不计,气体分子可以视为质点。
例:气体分子的密度≠气体密度;气体体积≠N ⨯分子数气体分子的体积注意:在计算有关相邻分子之间的平均距离(即相邻分子中心间的平均距离)时,一般都把分子视为球体或正方体,可以根据题目需要灵活选择合适的模型。
【例题】设某种物质的摩尔质量为μ,原子间平均距离为d ,已知阿伏伽德罗常数为A N ,则该物质的密度ρ可表示为( )A 、3A 6N d μρπ= B 、3A N d μρ= C 、3A 34N d μρπ= D 、A 8N d μρπ=【例题】V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m为每个水分子的质量,则阿伏加德罗常数NA=______,标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d=_____.④分子的热运动分子的热运动:一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动,且温度越高分子无规则运动越剧烈。
高中物理分子动理论
: 高中物理分子动理论1.关于布朗运动,下列说法正确的是.关于布朗运动,下列说法正确的是 A .布朗运动是指悬浮在液体中的微粒分子的无规则运动.布朗运动是指悬浮在液体中的微粒分子的无规则运动 B .布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性C .液体温度越高,布朗运动越剧烈.液体温度越高,布朗运动越剧烈D .悬浮微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少,布朗运动越不明显.悬浮微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少,布朗运动越不明显解析:布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的运动,仍属于宏观物体的运动,并非分子的运动,所以A 项错;布朗运动的原因是由于液体分子的频繁撞击,所以布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性,B 项正确;液体温度越高,液体分子热运动越剧烈,布朗运动表现越明显,C 项正确;悬浮微粒越小,分子对它的撞击越不能平衡而容易显示出来,所以布朗运动越明显,D 项错误.项错误.答案:BC 2.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量A .氧气的密度和阿伏加德罗常数.氧气的密度和阿伏加德罗常数B .氧气分子的体积和阿伏加德罗常数.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C .氧气分子的质量和阿伏加德罗常数.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D .氧气分子的体积和氧气分子的质量.氧气分子的体积和氧气分子的质量解析:摩尔质量M 、氧气分子的质量m 和阿伏加德罗常数N A 的关系是:M =N A ·m ,故C 选项正确.项正确.答案:C 3.某气体的摩尔质量为M ,摩尔体积为V ,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 可表示为可表示为A .N A =V V 0B .N A =ρV mC .N A =M mD .N A =M ρV 0解析:气体的体积是指气体所充满的容器的容积,它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积,所以A 、D 项错.由质量、体积、密度关系可推知B 、C 项正确.项正确.答案:BC 4.下列有关温度的各种说法中正确的是.下列有关温度的各种说法中正确的是A .温度低的物体内能小.温度低的物体内能小B .温度低的物体,其分子运动的平均速率也必然小.温度低的物体,其分子运动的平均速率也必然小C .做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D .0℃的铁和0℃的冰,它们的分子平均动能相同℃的冰,它们的分子平均动能相同解析:从宏观上决定物体内能的是物体中所含分子的摩尔数、从宏观上决定物体内能的是物体中所含分子的摩尔数、温度和体积三个因素.温度和体积三个因素.温度是分子平均动能的标志,温度低只能表明分子的平均动能小.而分子平均速率的大小还要看分子的质量,所以平均速率大小不定,由此判断选项A 、B 错误;做加速运动的物体,其宏观动能逐步增大,但是物体的温度未必升高,所以分子的平均动能变化情况不能确定,选项C 错误;温度表征了分子的平均动能,铁和冰的温度既然相同,则分子的平均动能必然相等,选项D 正确.正确.答案:D 5.下面所列举的现象,能说明分子是不断运动着的是.下面所列举的现象,能说明分子是不断运动着的是A .将香水瓶盖打开后能闻得到香味.将香水瓶盖打开后能闻得到香味B .汽车开过后,公路上尘土飞扬.汽车开过后,公路上尘土飞扬C .洒在地上的水,过一段时间就干了.洒在地上的水,过一段时间就干了D .悬浮在水中的花粉做无规则的运动.悬浮在水中的花粉做无规则的运动解析:扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动.扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动.香水的扩散、香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动的,故A 、C 、D 三项均正确;而尘土不是单个分子,是颗粒,所以尘土飞扬不是分子的运动.确;而尘土不是单个分子,是颗粒,所以尘土飞扬不是分子的运动.答案:ACD 6.下列关于热力学温标的说法不正确的是.下列关于热力学温标的说法不正确的是.热力学温度的零度是-273.15℃,叫绝对零度℃,叫绝对零度B .热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的.热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的C .绝对零度是低温的极限,永远达不到.绝对零度是低温的极限,永远达不到D .1℃就是1 K 解析:热力学温度和摄氏温度的每一度大小是相同的,两种温度的区别在于它们的零值规定不同,所以A 、B 、C 三项正确;据T =(273.15+t ) K 知1℃为274.15 K ,所以D 项不正确.项不正确. 答案:D 7.雨滴下落,温度逐渐升高,在这个过程中,有关说法正确的是.雨滴下落,温度逐渐升高,在这个过程中,有关说法正确的是A .雨滴内分子的势能都在减小,动能在增加.雨滴内分子的势能都在减小,动能在增加B .雨滴内每个分子的动能都在不断增加.雨滴内每个分子的动能都在不断增加C .雨滴内水分子的平均速率不断增大.雨滴内水分子的平均速率不断增大D .雨滴内水分子的势能在不断增大.雨滴内水分子的势能在不断增大解析:根据题目只可以确定分子的平均动能在增大,当然分子的平均速率也在增大.解析:根据题目只可以确定分子的平均动能在增大,当然分子的平均速率也在增大. 答案:C 8.某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动,想估算地球周围大气层空气的分子个数.一学生通过网上搜索,学生通过网上搜索,查阅得到以下几个物理量数据:查阅得到以下几个物理量数据:查阅得到以下几个物理量数据:已知地球的半径已知地球的半径R =6.4×106 m ,地球表面的重力加速度g =9.8 m/s 2,大气压强p 0=1.0×105 Pa ,空气的平均摩尔质量M =2.9×10-2kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1. (1)这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗?若能,请说明理由;若不能,也请说明理由.说明理由;若不能,也请说明理由.(2)假如地球周围的大气全部液化成水且均匀分布在地球表面上,估算一下地球半径将会增加多少?(已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3) 解析:(1)能.因为大气压强是由大气重力产生的,由能.因为大气压强是由大气重力产生的,由p 0=mg S =mg 4πR 2,得m =4πR 2p 0g把查阅得到的数据代入上式得m =5.2×1018 kg 所以大气层空气的分子数为n =m M N A =1.1×1044个.个. (2)可求出液化后的体积为可求出液化后的体积为 V =m ρ=5.2×10181.0×103 m 3=5.2×1015 m 3设大气液化后液体水分布在地球表面上时,地球半径增加h ,则有,则有43π(R +h )3-43πR3=V 得3R 2h +3Rh 2+h 3=34πV考虑到h ≪R ,忽略h 的二次项和三次项,得的二次项和三次项,得h =V 4πR 2= 5.2×10154×3.14×6.4×1062 m≈10 m答案:(1)能'1.1×1044个'(2)10 m 9.在标准状况下,有体积为V 的水和体积为V 的可认为是理想气体的水蒸气.已知水的密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A ,水的摩尔质量为M A ,在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V A ,求:求:(1)标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系.标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系. (2)它们中各有多少个水分子.它们中各有多少个水分子.解析:(1)温度是分子平均动能的标志.标准状态下,水和水蒸气的温度相同,因此它们分子的平均动能相等.子的平均动能相等.(2)对体积为V 的水,质量为M =ρV ① 分子个数为N =M M A N A ②①②得N=ρVM A N A. 对体积为V的水蒸气,分子个数为N′=V VAN A. 答案:(1)相等'(2)ρVM A N AVV A N A。
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分子动理论,热和功,气体
1.分子动理论
(1)物质是由大量分子组成的分子直径的数量级一般是10-10m。
(2)分子永不停息地做无规则热运动。
①扩散现象:不同的物质互相接触时,可以彼此进入对方中去。
温度越高,扩散越快。
②布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中微小颗粒的无规则运动,是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的,是液体分子永不停息地无规则运动的宏观反映。
颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。
(3)分子间存在着相互作用力
分子间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随分子间距离增大而减小,但斥力的变化比引力的变化快,实际表现出来的是引力和斥力的合力。
2.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。
对实际气体来说,体积增大,分子势能增加;体积缩小,分子势能减小。
(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。
(4)物体的内能和机械能有着本质的区别。
物体具有内能的同时可以具有机械能,也可以不具有机械能。
3.改变内能的两种方式
(1)做功:其本质是其他形式的能和内能之间的相互转化。
(2)热传递:其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。
4.★能量转化和守恒定律
5★.热力学第一定律
(1)内容:物体内能的增量(ΔU)等于外界对物体做的功(W)和物体吸收的热量(Q)的总和。
(2)表达式:W+Q=ΔU
(3)符号法则: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;物体内能增加,ΔU取正值,物体内能减少,ΔU取负值。
6.热力学第二定律
(1)热传导的方向性
热传递的过程是有方向性的,热量会自发地从高温物体传给低温物体,而不会自发地从低温物体传给高温物体。
(2)热力学第二定律的两种常见表述
①不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
(3)永动机不可能制成
①第一类永动机不可能制成:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功,这种机器被称为第一类永动机,这种永动机是不可能制造成的,它违背了能量守恒定律。
②第二类永动机不可能制成:没有冷凝器,只有单一热源,并从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机。
第二类永动机不可能制成,它虽然不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律。
7.气体的状态参量
(1)温度:宏观上表示物体的冷热程度,微观上是分子平均动能的标志。
两种温标的换算关系:T=(t+273)K。
绝对零度为-273.15℃,它是低温的极限,只能接近不能达到。
(2)气体的体积:气体的体积不是气体分子自身体积的总和,而是指大量气体分子所能达到的整个空间的体积。
封闭在容器内的气体,其体积等于容器的容积。
(3)气体的压强:气体作用在器壁单位面积上的压力。
数值上等于单位时间内器壁单位面积上受到气体分子的总冲量。
①产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀的持续的压力。
②决定因素:一定气体的压强大小,微观上决定于分子的运动速率和分子密度;宏观上决定于气体的温度和体积。
(4)对于一定质量的理想气体,PV/T=恒量
8.气体分子运动的特点
(1)气体分子间有很大的空隙。
气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍。
(2)气体分子之间的作用力十分微弱。
在处理某些问题时,可以把气体分子看作没有相互作用的质点。
(3)气体分子运动的速率很大,常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒。
离这个数值越远,分子数越少,表现出“中间多,两头少”的统计分布规律。