精品解析：15.1 分子动理论 内能（讲）

第十五章 热学 第1讲　分子动理论　内能 一　微观量估算的两种“模型” 1．分子的大小 (1)分子的直径(视为球模型)：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)1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取NA＝________________ mol－1； (2)阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁． 二　布朗运动与分子热运动 1．分子热运动 分子做永不停息的无规则运动． 2．扩散现象 (1)扩散现象是相互接触的不同物质彼此进入对方的现象． (2)扩散现象就是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间． (3)温度________，扩散越快． 3．布朗运动 (1)布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动． (2)布朗运动________分子的运动，但它反映了液体(或气体)分子的无规则运动． (3)微粒________，温度________，布朗运动越明显． 三　分子间作用力、分子势能和内能 1．分子间作用力 分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而________，随分子间距离的减小而________，但斥力变化得较快． 2．分子动能 (1)分子动能是________________________所具有的动能． (2)分子热运动的平均动能 ①所有分子动能的________________． ②________是分子热运动的平均动能的标志． 3．分子势能 (1)分子势能的定义 由分子间的________________决定的能，在宏观上分子势能与物体________有关，在微观上与分子间的________有关． (2)分子势能与分子间距离的关系 分子间的作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)． ①当r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，当r增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大． ②当r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，当r减小时，分子间的作用力做负功，分子势能增大． ③当r＝r0时，分子势能最小． 4．物体的内能 (1)内能：物体中所有分子的________________与________________的总和． (2)决定因素：________、________和物质的量． (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小________． (4)改变物体内能的两种方式：____________和________． 5．温度 (1)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．摄氏温度与热力学温度的关系：T＝t＋273.15 K. 考点一　微观量估算的两种“模型” 1．微观量与宏观量 (1)微观量：分子质量m0、分子体积V0、分子直径d等． (2)宏观量：物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的体积V、摩尔体积Vmol等． 2．分子的两种模型 (1)球模型：V0＝πd3，得直径d＝ (常用于固体和液体)． (2)立方体模型：V0＝d3，得边长d＝ (常用于气体)． 3．几个重要关系 (1)一个分子的质量：m0＝. (2)一个分子的体积：V0＝ (注意：对于气体，V0表示一个气体分子占有的空间)． (3)1 mol物体的体积：Vmol＝. 典例精析 变式巩固 1. 已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为ρ（kg/m3），阿伏加德罗常数为NA（mol-1）。下列判断正确的是（　　） A. 1 kg铜所含的原子数为NA B. 1 m3铜所含的原子数为 C. 1个铜原子的体积为（m3） D. 铜原子的直径为（m） (2023·宁夏银川二中质检) 2. 浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为，则下列说法正确的是（　　） A. a千克气凝胶所含的分子数 B. 气凝胶的摩尔体积 C. 每个气凝胶分子的体积 D. 每个气凝胶分子的直径 3. 轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三氮化钠”，化学式NaN3）受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积V=56L，气囊中氮气的密度ρ=1.25kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28g/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023mol－1请估算：（结果保留一位有效数字） （1）一个氮气分子的质量m； （2）气囊中氮气分子的总个数N； （3）气囊中氮气分子间的平均距离r。 考