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(gè)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(gè)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(shí)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(shí)，引力等于斥力，分子力為零 ，為平衡位置。,rr0時(shí)，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(shí)，引力大于斥力，分子力為引力.,r10r0時(shí)，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(shí),分子力為零,分子勢能最小.,當(dāng)rr0 時(shí),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(shí),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(shí),內(nèi)能減小;只有外界對物體做功時(shí),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(shí),物體內(nèi)能增大;只有物體放熱時(shí)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(shí)，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(gè)分子相距較遠(yuǎn)（此時(shí)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(gè)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(shí)，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(shí)，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(shí)，內(nèi)能可能不為零,E、物體溫度不變時(shí)，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(shí)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(gè)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(shí)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)?，子彈在燃?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(shí)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？,