一、运动问题
布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动。它不是分子的运动,但是分子无规则运动的反映;它也不是花粉分子的运动,它是花粉颗粒的运动。
空气中的灰尘的运动不是布朗运动。温度越高,布朗运动越剧烈,颗粒越小,布朗运动越剧烈。
二、分子力、分子势能
分子间既存在引力也存在斥力,分子力表现为二者合力,它们都随分子间距离的增大而减小,只不过斥力减小得快。当r<r0时,分子力表现为斥力,分子力随分子距离增大而减小; 当r>r0时,分子力表现为引力,分子力随距离增大是先增大再减小;当r=r0时,分子力为0,
但此时分子势能不为0,是最小。当r<r0时,分子势能一直在减小,当r>r0时,分子势能在增大。具体如图甲所示。
三、物体的内能
物体的内能是物体内所有分子的动能和势能总和,即E总=n(Ek Ep)。但气体的内能只与温度有关。宏观上:与温度和体积有关,温度越高,分子的平均动能越大,但体积不是成正比。如相同质量的0°c的水变成0°c的冰,因为放热内能减小,而分子的平均动能没有变化,所以分子势能减小了,但是冰的体积增大了。微观上:与分子个数、分子动能、分子势能有关
它不是物体的机械能,与物体的高度、速度大小无关。物体速度越大,内能不一定大,物体的机械能为0,内能永远不可能为0.
四、晶体、 多晶体、非晶体
1、无论单晶体还是多晶体,都有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点;
2、只有单晶体具有规则的几何形状,多晶体非晶体都没有。
3、只有单晶体在某一方面具有各向异性,多晶体、非晶体是各向同性。
4、晶体与非晶体可以相互转化,但有一定的条件,晶体和非晶体可以相互转化,如天然的水晶是晶体,而它熔化后再凝固就是石英玻璃,是非晶体;同一元素因结构形式不同,而形成不同的晶体,如石墨和金刚石。
五、温度的微观意义
温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,但并不是任何分子的动能都增大,它只是一个平均效果,有的分子动能还可能为 0。分子平均动能大, 分子速率不一定大,因为可能是不同的气体,分子质量m不同。
六、气体的压强
是大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的,它与重力无关,因为重力太小,可以忽略。
定量理想气,做功看体积。内能温度定,吸放热一律。
理想气体的内能只看温度,做功只看体积,吸热不一定内能增加,因为它可能又对外界做功了。气体做功与过程有关,做功可以用公式W=PΔV ,或者用P-V图像的面积求解。
下图中都是从A到C ,经过的路径不同,就是过程不同,做功就不同,所以气体做功与过程有关。
七、浸润与不浸润
浸润指的是液体在玻璃管的内侧,液面周围高,中心低。原因是附着层对液体分子的引力大于其他部位液体分子间的引力,所以附着层的分子密度大,分子间的距离小,即r< r0,表现为斥力,把液体分子向外排斥,致使液体顺着管壁向上方爬。所以造成管壁液面高,中心液面低,毛细现象就是浸润的结果。不浸润的分析情况与浸润正好相反。
八、饱和汽压
水蒸气达到饱和时的气压叫做饱和汽压。温度一定时,饱和汽压是一定的,与气体的体积无关,比如10°c的小杯子和大杯子,里边的饱和汽压是相同的,即分子的密集程度是一定的,当温度升高时,会继续蒸发,达到新的饱和时,水蒸气分子数增大,压强增大,即饱和汽压增大。
九、相对湿度
绝对湿度是指空气中的水蒸气实际的压强,单位是压强的单位。帕斯卡或cmHg,
在某一温度下,相对湿度=空气中的实际压强/饱和气压,没有单位。
人们感觉到的干爽潮湿程度与相对湿度有关。温度升高,饱和气压增大,空气中实际水蒸气的压强离饱和相差越远,人体内水分越容易蒸发出来,人就感到越干爽。
如下雨后,空气潮湿,将一个教室封闭,里边的学生感到很潮湿,是因为教室内实际水蒸气达到了饱和, 水人体表面的水分蒸发不出来,所以感觉到潮湿,这时相对湿度的数值是1;如果把教室内的空调打开制热,使教室内的温度升高,学生们就会感到干爽,原因是教室内水蒸气数量一定,压强一定,当温度升高后,之前的饱和汽就不再饱和了,空气中还可以再吸收很多水蒸气才能达到饱和,所以温度升高,饱和汽压增大,人体表面的水分又可以向外蒸发了,所以学生就感到干爽了。
十:热力学第二定律
1、内容
宏观自然现象的热过程都具有方向性。就是热力学第二定律。
例如:热量只能【自发的】从高温物体传向低温物体,而不能自发地从低温物体传向高温物体。
热量能从低温物体传向高温物体,但是需要加外界条件,如电冰箱,需要消耗电能。
(2)、不可能从单一热源吸收热量,使之完全做功,而不引起其他变化。
或者说是:热机的效率不可能达到百分之百。效率是百分之百的热机不可能制成,因为它违反了热力学第二定律。但能量守恒定律不违背。
例如;机械能可以完全转化为内能,而内能无法全部对外做功。比如小车因受地面摩擦力做功最终停下来,机械能全部转化为内能,但内能不会全部转化为机械能。
十一:熵
熵用S 表示,微观态的数目用Ω表示。后来普朗克把它写成了等式:S=kInΩ。
引入熵之后,关于自然过程的方向性就可以表述为:在任何自然过程中,一个孤立的系统的总熵不会减小。也叫熵增加原理,这就是用熵表示的热力学第二定律。
一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性的增大方向进行。这就是微观意义。
通俗地说,自然过程就是向着越来越无序,越来越乱的状态进行。
【考前必训题】:
1、下列说法正确的是
A.气体吸热后,温度一定升高
B.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
C.分子势能随分子距离的增大,可能先减小后增大
D.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关
E.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
2. 斯特林循环因英国工程师斯特林于1816年首先提出而得名它是由两个等容过程和两个等温过程组成的可逆循环。如图所示,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,对此气体下列说法正确的是___________。
A. 过程A→B中气体的温度逐渐减小
B. 过程B→C中气体对外界做正功
C. 过程C→D中气体放出了热量
D. 状态CD的内能相等
E. 经过如图所示的一个斯特林循环气体对外界做正功
3.下列说法中正确的是________.
A.晶体具有确定的熔点
B.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
C.某物体温度高,组成该物体的某些分子速率可能很小
D.理想气体从外界吸热,则内能一定增大
E.压缩气体需要力表明气体分子间存在斥力
4.下列说法中正确的是 。
A.一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大
B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
C.当分子间距r>r0时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分子间的斥力随着分子
间距的增大而减小,所以分子力表现为引力
D.大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大
E.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
5.下列说法正确的是:____
A. 液晶显示器利用液晶的光学各向异性显示不同颜色
B. 某种液体的饱和汽压不一定比未饱和汽压大
C. 气体温度升高时,气体热运动变得剧烈,气体的压强一定增大
D. 萘的熔点为80℃,质量相等的80℃的固态萘和80℃的液态萘具有不同的分子势能
E. 若附着层的液体分子比液体内部的分子分布稀疏,则液体和固体之间表现为浸润
【答案】1.(BCD) 2.(BCE) 3.(ABC) 4.(ADE) 5.(ABD)
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