內(nèi)能氣體實(shí)驗(yàn)定律ppt課件

1、內(nèi)能內(nèi)能 氣體實(shí)驗(yàn)定律氣體實(shí)驗(yàn)定律 1 1、物體是由、物體是由 組成的組成的 2 2 分子的大小分子的大小分子直徑的丈量：分子直徑的丈量： 把分子視為把分子視為 ，用，用 粗測(cè)粗測(cè)分子直徑。分子直徑。分子直徑的數(shù)量級(jí)為分子直徑的數(shù)量級(jí)為 m m 1 1 是宏觀量與微觀量之間的橋是宏觀量與微觀量之間的橋梁。梁。一、分子動(dòng)實(shí)際一、分子動(dòng)實(shí)際球形球形單分子油膜法單分子油膜法1010大量分子大量分子阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)布布朗朗運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)18271827年英國植物學(xué)家年英國植物學(xué)家 發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)液體溫度液體溫度 , ,布朗運(yùn)動(dòng)越猛烈布朗運(yùn)動(dòng)越猛烈布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng) 。 顆粒顆粒 ，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，布朗運(yùn)

2、動(dòng)越明顯特點(diǎn)特點(diǎn)懸浮顆粒不斷遭到液體分子無規(guī)那么撞擊懸浮顆粒不斷遭到液體分子無規(guī)那么撞擊呵斥運(yùn)動(dòng)永不停息、無規(guī)那么。呵斥運(yùn)動(dòng)永不停息、無規(guī)那么。緣由：緣由：間接闡明間接闡明 做永不停息無規(guī)那么運(yùn)做永不停息無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)是 的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)闡明闡明相互接觸的物質(zhì)的分子相互進(jìn)入對(duì)方的景相互接觸的物質(zhì)的分子相互進(jìn)入對(duì)方的景象。溫度越高，分散象。溫度越高，分散 。分散景象：分散景象：2 2、分子在不停息的做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)、分子在不停息的做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng) 越快越快布朗布朗永不停息、無規(guī)那么永不停息、無規(guī)那么越小越小越高越高懸浮在液體中的固體顆粒懸浮在液體中的固體顆粒液體分子液體分子

3、3 3 、 分 子 間 存 在 相 互 作 用 力、 分 子 間 存 在 相 互 作 用 力分子間分子間 和和 同時(shí)存在同時(shí)存在f f引、引、f f斥隨斥隨r r增大而增大而 , , 但但 減小更快減小更快當(dāng)當(dāng)r rr0r0時(shí)，時(shí)，f f引引f f斥，分子力斥，分子力F F分分0 0rr0rr0，F(xiàn) F分顯示為分顯示為 ； rr0 rr0，分顯示，分顯示為為 。 分子力是引力和斥力的分子力是引力和斥力的 。 f f引引f f斥斥r0 0F Fr0引力引力斥力斥力合力合力減小減小f f斥斥引力引力斥力斥力 1 1、定義：物體中一切分子的動(dòng)能與勢(shì)能的總和叫物、定義：物體中一切分子的動(dòng)能與勢(shì)能的總和

4、叫物體的內(nèi)能。體的內(nèi)能。二、物體的內(nèi)能二、物體的內(nèi)能(1)(1)物體的內(nèi)能是由物質(zhì)的量、溫度、體積等要素所決議的。物體的內(nèi)能是由物質(zhì)的量、溫度、體積等要素所決議的。(2)(2)對(duì)于氣體，只思索分子動(dòng)能，所以一定質(zhì)量氣體的內(nèi)能只由對(duì)于氣體，只思索分子動(dòng)能，所以一定質(zhì)量氣體的內(nèi)能只由溫度決議。溫度決議。是其他方式的能與內(nèi)能是其他方式的能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程，內(nèi)能改動(dòng)相互轉(zhuǎn)化的過程，內(nèi)能改動(dòng)可以用做功的多少來量度可以用做功的多少來量度2、改動(dòng)物體內(nèi)能的兩種方式、改動(dòng)物體內(nèi)能的兩種方式方式一：做功方式一：做功方式二：熱傳送方式二：熱傳送是物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過是物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程，內(nèi)能改動(dòng)可以用傳送程，

5、內(nèi)能改動(dòng)可以用傳送的熱量的多少來量度的熱量的多少來量度做功和熱傳送對(duì)改動(dòng)物體的內(nèi)能是等效的做功和熱傳送對(duì)改動(dòng)物體的內(nèi)能是等效的 物體內(nèi)能的增量物體內(nèi)能的增量E等于外界對(duì)物體做的功等于外界對(duì)物體做的功W和和物體吸收的熱量物體吸收的熱量Q的總和。的總和。 zxxk三、熱力學(xué)第一定律三、熱力學(xué)第一定律表達(dá)式：表達(dá)式： E= W+Q符號(hào)規(guī)那么：符號(hào)規(guī)那么：內(nèi)能添加內(nèi)能添加 ： E0； 內(nèi)能減少：內(nèi)能減少： E 0外界對(duì)物體做功：外界對(duì)物體做功：W 0；物體對(duì)外界做功：；物體對(duì)外界做功： W 0物體從外界吸熱：物體從外界吸熱： Q0； 物體向外界放熱：物體向外界放熱： Q 0 能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能

6、憑空消逝，它只能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消逝，它只能從一種方式轉(zhuǎn)化為別的方式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到能從一種方式轉(zhuǎn)化為別的方式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。四、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律四、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律1. 1.體積體積V V：氣體分子所能到達(dá)的空間范圍即氣：氣體分子所能到達(dá)的空間范圍即氣體所充溢的容器的容積。體所充溢的容器的容積。 單位：?jiǎn)挝唬簃3 (m3 (國際國際) )、L L、m L m L 1m3=103L(dm3)=106ml(cm3) 1m3=103L(dm3)=106ml(cm3) 一氣體的形狀參量一氣體的

7、形狀參量 五、氣體實(shí)驗(yàn)定律五、氣體實(shí)驗(yàn)定律1 1物理意義物理意義 宏觀：溫度表示物體的冷熱程度。宏觀：溫度表示物體的冷熱程度。 微觀：溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的猛微觀：溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的猛烈程度。烈程度。2 2兩種溫度兩種溫度 攝氏溫度攝氏溫度t t：?jiǎn)挝粸閿z氏度：?jiǎn)挝粸閿z氏度 熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度T T絕對(duì)溫度：?jiǎn)挝粸殚_爾文絕對(duì)溫度：?jiǎn)挝粸殚_爾文K K 2.2.溫度溫度T=t + 273T=t + 273產(chǎn)生：大量氣體分子繼續(xù)不斷地撞擊容器壁而產(chǎn)生的。產(chǎn)生：大量氣體分子繼續(xù)不斷地撞擊容器壁而產(chǎn)生的。定義：氣體作用在器壁單位面積上的壓力。定義：氣體作用在器壁單位面積

8、上的壓力。 (P=F/S) (P=F/S)單位：?jiǎn)挝唬?atm=1.0131atm=1.013105Pa=76cmHg105Pa=76cmHg計(jì)算：運(yùn)用力的平衡或牛頓第二定律求解計(jì)算：運(yùn)用力的平衡或牛頓第二定律求解3.3.壓強(qiáng)壓強(qiáng)P P2211VPVPCPV 一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)，它的壓強(qiáng)和體積一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)，它的壓強(qiáng)和體積成反比。成反比。 1 1、玻意耳定律、玻意耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式： 或或等溫圖線：等溫圖線：P1/V0AVP0A二氣體實(shí)驗(yàn)定律二氣體實(shí)驗(yàn)定律 一定質(zhì)量的氣體，在體積一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比

9、。學(xué)溫度成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：常量2211TPTP等容圖線等容圖線PTO)2731 (0tPPtP/Pat / O-273P0等容圖線等容圖線查理定律的攝氏溫標(biāo)表達(dá)：查理定律的攝氏溫標(biāo)表達(dá)： 其中其中p0p0是是 0 0 時(shí)氣體的壓強(qiáng)。時(shí)氣體的壓強(qiáng)。 一定質(zhì)量的氣體，在體積一定質(zhì)量的氣體，在體積壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。熱力學(xué)溫度成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：常量2211TVTV等壓圖線等壓圖線VTO)2731 (0tVVtV/Pat / O-273V0等壓圖線等壓圖線蓋蓋呂薩克定律的攝氏溫標(biāo)表達(dá)：呂薩克定律的攝氏溫標(biāo)表達(dá)： 其中其中V0V0是是 0 0 時(shí)氣體的體積。時(shí)氣體的體積。分子平均動(dòng)能：物體內(nèi)一切分子動(dòng)能的平均值。分子平均動(dòng)能：物體內(nèi)一切分子動(dòng)能的平均值。 分子的動(dòng)能分子的動(dòng)能 溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。溫度越高，分子平均溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。溫度越高，分子平均動(dòng)能越大。動(dòng)能越大。分子動(dòng)能：組成物體的分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的能。分子動(dòng)能：組成物體的分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的能。 由于分子間存在相互作用力，所以分子具有由它由于分子間存在相互作用力，所以分子具有由它們的相對(duì)位置決議的能，稱為分子勢(shì)能。們的相對(duì)位置決議的能，稱為分子勢(shì)能。 分子的勢(shì)能分子的勢(shì)能