分子熱運(yùn)動理論內(nèi)容,物體由大量分子組成的.,分子永不停息地 做無規(guī)則運(yùn)動.,分子間有相互作用的分子力.,一、物體由大量分子組成的,1、分子體積很小,油膜法測定,分子大小數(shù)量級等于10-10m,2、分子質(zhì)量很小,一般分子質(zhì)量數(shù)量級等于10-26Kg,一、物體由大量分子組成的,3、分子之間有空隙,實(shí)驗(yàn):水和酒精混合后體積小于它們原來的體積之和.,一、物體由大量分子組成的,4、阿伏加德羅常數(shù)NA,定義：1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子個數(shù)，叫做阿伏加德羅常數(shù)NA .,一、物體由大量分子組成的,大小為6.021023/mol-1,計(jì)算：,一、物體由大量分子組成的,4、阿伏加德羅常數(shù)NA,5、計(jì)算:,分子個數(shù),一、物體由大量分子組成的,分子質(zhì)量,一、物體由大量分子組成的,5、計(jì)算:,分子體積,一、物體由大量分子組成的,5、計(jì)算:,分子大小,一、物體由大量分子組成的,5、計(jì)算:,1.擴(kuò)散現(xiàn)象,定義:不同物質(zhì)相互接觸,彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象.,產(chǎn)生原因:組成物質(zhì)的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動.,二.分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,實(shí)質(zhì):擴(kuò)散現(xiàn)象就是物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動.,二.分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,快慢決定因素:物質(zhì)狀態(tài):氣體擴(kuò)散最快，固體最慢.溫度高低:溫度越高,擴(kuò)散越快.,1.擴(kuò)散現(xiàn)象,直接反映了組成物質(zhì)的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。,2.布朗運(yùn)動,定義:懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動.,二.分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,原因:小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的撞擊力不平衡引起的.,實(shí)質(zhì):不是液體分子的運(yùn)動，也不是固體小顆粒分子的運(yùn)動，而是小顆粒的運(yùn)動.,二.分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,2.布朗運(yùn)動,決定因素:顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈.,間接證明了:分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動.,3.熱運(yùn)動,溫度越高，分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動（熱運(yùn)動）越劇烈.,二.分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,三、分子間有相互作用力,1.分子力,分子間同時存在著引力和斥力,分子力是分子間引力和斥力的合力。,2.分子力與分子間距離關(guān)系,引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但斥力減小的更快。,三、分子間有相互作用力,r=r0 = 10-10m時，引力等于斥力，分子力為零 ，為平衡位置。,rr0時，引力小于斥力，分子力為斥力。,2.分子力與分子間距離關(guān)系,三、分子間有相互作用力,r0r10r0時，引力大于斥力，分子力為引力.,r10r0時，引力、斥力都接近于零，分子力為零（理想氣體） .,斥力,引力,分子力,2.分子力與分子間距離關(guān)系,三、分子間有相互作用力,3.分子力是短程力,4.分子力實(shí)質(zhì):是原子內(nèi)部帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子之間的電場力。,三、分子間有相互作用力,四、物體的內(nèi)能,1.分子的平均動能,所有分子的動能的平均值,叫分子平均動能.,溫度是分子平均動能的標(biāo)志:溫度越高,分子平均動能越大.,2.分子的勢能,定義:由分子間相互作用力和分子間相對位置決定的能,叫做分子勢能.,四、物體的內(nèi)能,2.分子的勢能,四、物體的內(nèi)能,分子勢能與分子力做功關(guān)系,當(dāng)r=r0 = 10-10m時,分子力為零,分子勢能最小.,當(dāng)rr0 時,分子間距離增大,分子力做負(fù)功,分子勢能增大.,2.分子的勢能,四、物體的內(nèi)能,分子勢能與分子力做功關(guān)系,當(dāng)rr0 時,分子間距離減小,分子力做負(fù)功,分子勢能增大.,分子勢能大小與物體的體積有關(guān)系（理想氣體分子勢能忽略不計(jì)為零）.,2.分子的勢能,四、物體的內(nèi)能,3.物體的內(nèi)能U,定義:物體中所有分子的動能和勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能.用U表示.,四、物體的內(nèi)能,一切物體都有內(nèi)能:物體的內(nèi)能不會為零;而物體的機(jī)械能可以為零.,3.物體的內(nèi)能U,四、物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能有關(guān)因素,物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、還與物體的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量有關(guān)。,4.物體內(nèi)能的改變方式,做功改變物體的內(nèi)能,只有物體對外界做功時,內(nèi)能減小;只有外界對物體做功時,內(nèi)能增大.既:做功使其它形式能和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化.,四、物體的內(nèi)能,4.物體內(nèi)能的改變方式,只有物體吸熱時,物體內(nèi)能增大;只有物體放熱時物體內(nèi)能減小.即:熱傳遞使物體間內(nèi)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)移,不發(fā)生能量轉(zhuǎn)化.,四、物體的內(nèi)能,熱傳遞改變物體的內(nèi)能,4.物體內(nèi)能的改變方式,四、物體的內(nèi)能,做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的.但改變物理過程（本質(zhì)）是不同的.,例下列過程中，屬于做功改變物體內(nèi)能的是：,A、手冷時，搓搓手會暖和些,B、將物體舉高或增大物體速度,C、陽光照曬衣服，溫度升高,D、物體沿粗糙斜面滑下溫度升高,例甲、乙兩個分子相距較遠(yuǎn)（此時分子力忽略），設(shè)甲分子不動，乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近為止的整個過程中分子力對乙如何做功的？,例以下說法正確的是,A、對物體做功時，物體內(nèi)能一定增大,B、溫度越高物體的內(nèi)能越大,C、物體向外放熱時，物體內(nèi)能一定減小,例以下說法正確的是,D、物體的機(jī)械能為零時，內(nèi)能可能不為零,E、物體溫度不變時，內(nèi)能可能減少,H、0的冰比等質(zhì)量的0的水內(nèi)能小,例關(guān)于分子間的相互作用力，下列說法正確的是,A、引力和斥力都隨距離的增大而減小,B、分子間距離為r0，引力、斥力均為零,C、分子間距離大于r0，分子間作用力為引力，沒有斥力,D、分子力本質(zhì)是萬有引力,五、熱力學(xué)第一定律,1.內(nèi)容,如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程,那么外界對物體做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加U.,2.公式,W+Q=U,3.符號法則,五、熱力學(xué)第一定律,2.公式,W+Q=U,3.符號法則,五、熱力學(xué)第一定律,六、能量守恒定律,1.內(nèi)容,能量即不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變，叫能量守恒定律。,六、能量守恒定律,2.公式,E=恒量,E增= E減,E初= E末,六、能量守恒定律,3.說明, 能量形式是多種的, 各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化。,六、能量守恒定律,4.第一類永動機(jī)不可制成,定義:不消耗能量的機(jī)器,叫第一類永動機(jī)., 原因:違背了能量守恒定律.,七、熱力學(xué)第二定律,1.熱傳導(dǎo)的方向性,熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體。, 熱量從低溫物體傳遞給高溫物體，必須借助外界的幫助。,七、熱力學(xué)第二定律,2.機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化方向性,熱機(jī),定義：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器.,能量：Q1=W+Q2,效率： =W/Q1100%,七、熱力學(xué)第二定律,2.機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化方向性,機(jī)械能可以自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能必須受外界影響或引起外界變化.,七、熱力學(xué)第二定律,3.第二類永動機(jī)不可制成,定義：從單一熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化的機(jī)器。即：效率=100%的機(jī)器。,原因：違背了熱力學(xué)第二定律，但沒有違背能量守恒定律,七、熱力學(xué)第二定律,4.熱力學(xué)第二定律,兩種表述,不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化。,不可能從單一熱源吸收熱量并全部用來做功，而不引起其他變化。,七、熱力學(xué)第二定律,4.熱力學(xué)第二定律,實(shí)質(zhì)：自然界中涉及到的熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。,熱力學(xué)第二定律是獨(dú)立于第一定律的。,七、熱力學(xué)第二定律,5.能量耗散,定義：無法重新收集和利用的能量，這種現(xiàn)象為能量耗散。,反映了熱現(xiàn)象宏觀過程的方向性。,八、熱力學(xué)第三定律,1、溫度下限：-273.5,2、以-273.5為起點(diǎn)的溫度，叫做熱力學(xué)溫度T。,3、T= t+273.5，單位：K,4、熱力學(xué)零度不可達(dá)到，叫做熱力學(xué)第三定律。,例用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做了900J的功，同時汽缸向外散熱210J，汽缸中空氣的內(nèi)能如何變化？變化了多少？,增大了690J,例一定量的氣體對外界做了1105J的功 ，內(nèi)能增加了1.6105J,則氣體吸熱了?還是放熱了?熱量為多少?,吸熱2.6105J,例下列現(xiàn)象中能量如何轉(zhuǎn)化?,A、正在斜面上勻速下滑的汽車。,B、火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)猓訌椩谌細(xì)馔苿酉聫臉屘派涑?，射穿一塊鋼板速度減小,例下列現(xiàn)象中能量如何轉(zhuǎn)化?,C、燈泡通電后發(fā)光,D、風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,E、阻尼振動中的單擺振幅越來越小,例光滑的水平面上有一塊質(zhì)量為M=400g的木塊，被一顆質(zhì)量為m=20g以水平速度為v=500m/s飛行的子彈擊中，子彈射出木塊時的速度v1=300m/s 。若子彈擊中木塊的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其中內(nèi)能的41.8%被子彈吸收使其溫度升高，已知子彈的比熱容C=125 J/（Kg. ），試求子彈穿過木塊的過程中升高的溫度？,