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深圳市盐田高级中学2023届一轮复习物理教学案 第十三章 热学 编者:尹立光
第十三章 热学
第1讲 分子动理论、内能 预习学案
【学习目标】
1.掌握分子模型的构建与分子直径的估算方法,了解分子动理论的基本观点。
2.了解扩散现象并能解释布朗运动。
3.知道分子力随分子间距离变化的图象。
4.了解物体内能的决定因素。
【知识回顾】
一、分子动理论的基本内容
1.物体是由大量分子组成的
(1)分子的大小
①分子的直径(球模型):数量级为 m。
②分子的质量:数量级为10-26 kg。
(2)阿伏加德罗常数
1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA= mol-1。
2.分子永不停息地做无规则的热运动
(1)实例证明 ①扩散现象: 物质能够彼此进入对方的现象。
实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象,温度 ,扩散现象越明显。
②布朗运动:悬浮在液体中的 的永不停息的无规则运动。
实质:悬浮小颗粒受到做无规则运动的 的撞击;颗粒越 ,温度越 ,运动越剧烈。
(2)热运动:分子的永不停息的 运动叫作热运动。
特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越激烈。
3.分子间同时存在引力和斥力
(1)分子间的引力和斥力是 存在的,实际表现出的分子力是引力和斥力的 。
(2)分子力随分子间距离变化的关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而 ,随分子间距离的减小而 ,但斥力比引力变化得 。
(3)分子力与分子间距离的关系图线
由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知:
1 当r=r0时,F引=F斥,分子力为 。
2 当r>r0时,F引>F斥,分子力表现为 。
3 当r<r0时,F引<F斥,分子力表现为 。
④ 当分子间距离大于10r0(约为10-9 m)时,分子力很弱,可以忽略不计。
二、温度和物体的内能
1.温度
两个系统处于热平衡时,它们具有某个“共同的热学性质”,把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的 。
2.两种温标 摄氏温标和热力学温标。 关系:T= K。
3.分子的动能和平均动能
(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值, 是分子热运动的平均动能的标志。
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
4.分子的势能
(1)由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的相对位置决定的能,即分子势能。
(2)分子势能的决定因素:微观上—决定于分子间 和分子排列情况;宏观上——决定于 和状态。
5.物体的内能
(1)等于物体中所有分子的热运动 与 的总和,是状态量。
(2)对于给定的物体,其内能大小由物体的 和 决定。
(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小 。
【预习自测】
一、辨析自测
1.布朗运动是液体分子的无规则运动。( )
2.-33 ℃=240 K。( )
3.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大。( )
4.内能相同的物体,它们的分子平均动能一定相同。( )
5.分子动能指的是由于分子定向移动具有的能量。( )
二、考点自测
1.下列关于布朗运动的说法正确的是( )
A.布朗运动就是分子的无规则运动
B.布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
C.一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚,这说明温度越高布朗运动越激烈
D.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动
2.对内能的理解,下列说法正确的是( )
A.系统的内能是由系统的状态决定的
B.温度高的系统比温度低的系统的内能大
C.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
D.做功可以改变系统的内能,但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能
3.(多选)关于分子力和分子势能,下列说法正确的是( )
A.当分子间距离为r0时,分子之间引力和斥力均为零
B.分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大
C.当分子间距离为r0时,分子势能最