高中热学、光学、原子物理知识结构

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1、高中物理热学结构物质是由大量分子组成的①油膜法测分子的直径；②分子直径数量级10－10m，分子质量数量级10－26kg③阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol－1。是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。分子势能分子间由相互作用力和相对位置决定的能量。分子势能在微观上决定着分子间距。宏观上决定着物体的体积V扩散不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象。扩散现象说明了分子不停地做无规则运动及分子间有间隙。温度越高，扩散过程就越快，这说

2、明温度越高，分子的无规则运动的速度就越大。改变物体内能的方式①做功：其他形式的能与内能转化；②热传递：物体间(或物体各部分之间)内能的转移。二者虽然是等效，但本质不同。分子间作用力分子间存在相互作用力，且引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小。且斥力减小得快。分子间作用力的合力称之为分子力。热学的基本知识分子的动能：分子由于热运动而具有的能量；由温度T决定。温度的微观含义：分子平均动能大小的标志，反映分子热运动的激烈程度物体的内能组成物体的所有分子的动能和势能的总和；l内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个

3、别分子无意义。l物体的内能由分子数量(物质的量)、温度(分子平均动能)、体积(分子间势能)决定，与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能无必然联系l温度是分子平均动能大小的标志，温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）．l分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。l分子势能为零一共有两处，一处在无穷远处，另一处小于r0，分子力为零时分子势能最小，而不是零。l理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，只有分子动能。热力学第一定律一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外

4、界对它所做的功的和。即外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU，即ΔU=Q+W。其中，当外界对物体做功时W取正，物体克服外力做功时W取负；当物体从外界吸热时Q取正，物体向外界放热时Q取负；ΔU为正表示物体内能增加，ΔU为负表示物体内能减小。分子热运动分子永不停息地做无规则运动①扩散现象；②布朗运动能量守恒定律能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。热和功物体的内能分子动理论布朗运动悬浮在

5、液体中的固体颗粒永不停息的无规则运动。注意：①形成条件：微粒足够小。②温度越高，运动越激烈。③观察到的是固体微粒(非液体和固体分子)的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。④实验中描绘的是某固体微粒每隔30s的位置连线，不是该微粒的运动轨迹。r=r0时，最小；r>r0时，r增大，则分子力做功，分子势能增加，r减小，分子力做正功，势能减小；r

6、第二定律①克劳修斯表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化(按热传导的方向性表述)。②开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。③第二类永动机(只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。)是不可能制成的。热力学第二定律的微观解释:①熵增加原理：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展。因此热力学第二定律也叫做熵增加原理。②热力学第

7、二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行。热力学第三定律：两种温度间的关系可以表示为：T=t+273.15K和ΔT=Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度。热力学第三定律不阻止人们想办法尽可能地接近绝对零度。物质是由大量分子组成的分子永不停息地做无规则运动分子间存在相互作用力压强用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）。气体的压强是大量分子频繁碰撞器

8、壁产生的。压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的平均动能，②分子的密集程度体积：气体的性质物质的量：温度反映物体冷热程度的物理量（是一个宏观统计概念），是物体分子平均动能大小的标志。任何同温度的物体，其分子平均动能相同。热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系T＝t+273.15（K）说明：①两种温度数值不同，但改变1K和1℃的温度差相同②０K是