2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講義：熱學(xué) 1　分子動理論與統(tǒng)計觀點

1、PAGE 5 -修3-3熱學(xué)第1講分子動理論與統(tǒng)計觀點必備知識一、分子動理論的基本觀點和實驗依據(jù)、阿伏加德羅常數(shù)1.物體是由大量分子組成的:(1)分子的大小:分子的直徑(視為球模型)數(shù)量級為10-10m。(2)阿伏加德羅常數(shù):1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)。通常可取NA=6.021023 mol-1;阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁。2.分子永不停息地做無規(guī)則運動:(1)擴散現(xiàn)象并不是外界作用引起的,也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的。溫度越高,擴散現(xiàn)象越明顯。(2)布朗運動。布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的運動,反映了液體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動。

2、顆粒越小,運動越明顯;溫度越高,布朗運動越劇烈。(3)熱運動:分子永不停息地做無規(guī)則運動叫作熱運動,分子的無規(guī)則運動和溫度有關(guān),溫度越高,分子無規(guī)則運動越劇烈。3.分子間的相互作用力:(1)分子間同時存在著相互作用的引力和斥力,實際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力。(2)分子力隨分子間距離變化的關(guān)系:分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,隨分子間距離的減小而增大,但斥力比引力變化得快。二、溫度、內(nèi)能1.溫度:溫度標(biāo)志物體內(nèi)部大量分子做無規(guī)則熱運動的劇烈程度。一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。2.兩種溫標(biāo):攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。關(guān)系:T=t+273.15 K。3.分子的動能:(1)分

3、子動能是分子熱運動所具有的動能。(2)分子熱運動的平均動能是所有分子熱運動動能的平均值,溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)志。(3)分子熱運動的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能的總和。4.分子的勢能:(1)意義:由于分子間存在著引力和斥力,所以分子具有由它們的相對位置決定的能。(2)分子勢能的決定因素。微觀上:決定于分子間距離和分子排列情況。宏觀上:決定于體積和狀態(tài)。5.物體的內(nèi)能:(1)定義:物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,是狀態(tài)量。(2)決定因素:對于給定的物體,其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定。(3)改變物體內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞。三、實驗:用油膜法估測分子的大小1.實驗原

4、理:利用酒精油酸溶液在平靜的水面上形成單分子油膜,將油酸分子看作球形,測出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積,用d=VS計算出油膜的厚度,其中V為一滴酒精油酸溶液中純油酸的體積,S為油膜面積,2.實驗器材:盛水淺盤、滴管(或注射器)、試劑瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉(或細(xì)石膏粉)、酒精油酸溶液、量筒、彩筆?；A(chǔ)小題1.判斷下列題目的正誤。(1)質(zhì)量相等的物體含有的分子個數(shù)不一定相等。()(2)組成物體的每一個分子運動是有規(guī)律的。()(3)布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動。()(4)分子間的引力和斥力都隨分子間距的減小而增大。()(5)物體溫度降低,其分子熱運動的平均動能增大。()(6)內(nèi)能相同

5、的物體,溫度不一定相同。()提示:(1)。質(zhì)量相等的物體,所含分子物質(zhì)的量不一定相等,因此分子的個數(shù)不一定相等。(2)。組成物體的每一個分子都做著無規(guī)則運動,組成物體的大量分子的運動卻表現(xiàn)出統(tǒng)計規(guī)律。(3)。布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的運動,反映了液體分子運動的無規(guī)則性。(4)。分子間同時存在相互作用的引力和斥力,都隨分子間距離的減小而增大。(5)。溫度是分子平均動能的標(biāo)志,物體溫度降低,其分子熱運動的平均動能減小。(6)。物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和為分子內(nèi)能,物體內(nèi)能相同,分子動能不一定相同,因此溫度不一定相同。2.(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為Mmol,摩爾體積為Vmol

6、,密度為,每個分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為()A.NA=MmolmB.NAC.NA=VmolV0D.N【解析】選A、B。阿伏加德羅常數(shù)NA=Mmolm=Vmolm=VmolV,其中V應(yīng)為每個氣體分子所占有的體積,而V0是氣體分子的體積,故A、B正確,C錯誤;D中3.(多選)根據(jù)分子動理論,分子間同時存在著相互作用的引力和斥力,并具有分子勢能。當(dāng)分子間距離減小時,下列說法正確的是()A.分子間引力一定增大B.分子間斥力一定減小C.分子勢能一定增大 D.分子勢能可能減小 E.引力和斥力的合力可能增大【解析】選A、D、E。分子之間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大,故A正確,B錯誤;當(dāng)rr0時,分子間表現(xiàn)為引力,分子間距離減