分子运动论热和功教学课件

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1、分子运动论、热和功【知识要点】一、分子运动论1．分子运动论的基本内容(1)物质是由大量分子组成的；(2)分子永不停息地做无规则运动；(3)分子之间存在着相互作用的斥力和引力。2．阿伏伽德罗数(1)一mol任何物质含有的微粒数都相同，这个数叫做阿伏伽德罗常数。一般计算取NA=6.02×1023mol-1(2)阿伏伽德罗常数是把宏观物理量和微观物理量联系起来的重要基本常数。如果摩尔质量是μ，分子质量是m，阿伏伽得罗数NA，那么三者的关系式为m=μ/NA如摩尔体积是V、分子的体积是v，那么v=V/NA如果把分子看成是球，根据球的体积公式则可以推算出分子的直径

2、3．分子热运动和布朗运动(1)组成物质的分子永不停息地做无规则运动。就某个分子而言，它的速度和位置变化都是无规则的，但大量分子的整体表现出一定的规律，温度越高，分子的无规则运动越激烈，所以又称分子的无规则运动为热运动。(2)布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微小颗粒的无规则运动。布朗颗粒是大量分子的集合，它的运动是由液体(或气体)分子对它的碰撞不平衡引起的。温度越高，布朗运动越激烈；颗粒越小，布朗运动越显著。4．分子之间的相互作用力(1)分子之间的相互作用包括斥力和引力，斥力和引力同时存在，实际表现出来的分子力是分子间斥力和引力的合力。(2)斥力和引力

3、都随分子间的距离增大而减小，但斥力的变化比引力的变化快。若r0表示斥力和引力相等的分子间的距离，那么当分子间的距离rr0时，斥力小于引力，分子力表现为引力。二、热和功1、物体的内能(1)分子的动能：物体的分子做无规则运动所具有的动能叫做分子的动能。分子的平均动能：分子动能的平均值叫做分子的平均动能。物体的温度越高，分子的热运动越激烈，分子的平均动能越大，所以从分子运动论的观点来看，温度是物体分子平均动能的标志。(2)分子的势能：由于分子之间存在着相互作用力，物体中的分子也具有由它们相对位置

4、所决定的能，这种能叫做分子的势能。在分子间的距离减小的过程中，且分子间的距离r>r0时，分子的势能减小；在分子间的距离减小的过程中，且分子间的距离r

5、关系。从下式能更好的理解上述结论,E=N(Ek+Ep)式中E表示物体的内能,Ek表示分子的平均动能,Ep表示分子的平均势能,N表示物体的总分子数.2、能够改变物体内能的两种物理过程(1)做功是其它形式的能与系统内能间的转化过程。(2)热传递是物体或系统之间内能的转移过程。(3)热力学第一定律外界对系统所做的功与系统吸收的热量等于系统内能的增加，写成公式为W+Q=△E。3、能的转化与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另一种形式，或从一个物体转移到别的物体。【典型例题】例1、水的摩尔质量µ=18×10-3kg/mol，水的密

6、度是ρ=1.0×103kg/m3，求水分子的质量m与体积v。分析：阿伏伽得罗数NA=6.023×1023mol-1，是把宏观物理量与微观物理量联系起来的重要常数。如分子的质量m与摩尔质量间的关系为m=μ/NA分子的体积v与摩尔体积Vmol间的关系为v=Vmol/NA而摩尔体积Vmol可根据摩尔质量m与密度ρ按下面的公式计算出来Vmol=μ/ρ解：水分子的质量为水分子的体积为答：水分子的质量为，水分子的体积为。例2．关于布朗运动，下列说法正确的是A．布朗运动是液体分子的运动；B．布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性；C．与固体微粒相碰的液

7、体分子数越多，布朗运动越显著。D．液体的温度越高，布朗运动越激烈。分析：布朗运动是指悬浮在液体中的微小颗粒的运动，而不是液体分子的运动。悬浮在液体中的固体微粒，受到周围分子碰撞的力不平衡，因而向受力作用较小的方向运动。布朗运动间接地反映了分子运动的无规则性。在相同的时间内，与固体微粒相碰的液体分子数越多，说明固体微粒较大，在某一瞬间跟它相撞的分子数越多，撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，加之固体微粒越大，其惯性就越大，因而布朗运动不是越明显，而是越不明显。既然布朗运动是液体分子无规则运动引起的，液体的温度越高，分子无规则运动越激烈，从而它所引起的布朗

8、运动也就越显著。解答：选项B、D、是正确的。例3、当两分子间的距离等于r0时，分子间的斥力和引