第八章分子動理論

第八章分子動理論第一頁，共十頁，編輯于2023年，星期四一、分子動理論1、物質(zhì)是由大量分子組成1）分子質(zhì)量在10-26kg數(shù)量級分子直徑在10-10m數(shù)量級用單分子油墨估測分子的大小第二頁，共十頁，編輯于2023年，星期四一、分子動理論分子的直徑有多大？可用“油膜法”粗略估測分子的大小。將油滴到水面上，油會在水面上散開，幾乎形成單分子油膜。如果把分子看作是球形的，那么單分子油膜的厚度就可被認(rèn)為等于油分子的直徑，如圖所示。只要先測出油膜的面積，就可估算出油分子的直徑。【實驗過程】1.把已知濃度的油酸酒精溶液滴入量筒，記下滴數(shù)，測量并計算出每滴溶液中油酸的體積。2.在蒸發(fā)皿內(nèi)盛放一定量的水，再把痱子粉均勻地灑在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開。3.用透明方格紙（把方格復(fù)印在透明薄膜上），測量油膜的面積，如圖所示。測定結(jié)果表明，分子直徑的數(shù)量級是10－10m。作用：油膜的邊界清晰第三頁，共十頁，編輯于2023年，星期四一、分子動理論1、物質(zhì)是由大量分子組成2）分子阿伏加德羅常數(shù)：1mol純物質(zhì)所含的粒子數(shù)是恒定的，即6.02×1023個，這個數(shù)目叫做阿伏加德羅常數(shù)，通常用符號NA表示?！?lián)系宏觀物質(zhì)與微觀分子的橋梁第四頁，共十頁，編輯于2023年，星期四一、分子動理論2、分子都在做永不停息的無規(guī)則熱運動——構(gòu)成物體的分子永不停息地做無規(guī)則運動，這種大量分子無規(guī)則運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以把分子的這種運動叫做熱運動。1）1827年，英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒不停地做無規(guī)則的運動，這種運動后來被叫做布朗運動。液體分子永不停息的無規(guī)則運動是產(chǎn)生布朗運動的原因。雖然我們至今很難直接看見單個分子的運動，但由于做布朗運動的顆粒是由成千上萬個分子組成的。因此，布朗運動是可以被觀察到的。布朗運動的無規(guī)則性反映了液體內(nèi)部分子運動的無規(guī)則性。第五頁，共十頁，編輯于2023年，星期四一、分子動理論2、分子都在做永不停息的無規(guī)則熱運動——構(gòu)成物體的分子永不停息地做無規(guī)則運動，這種大量分子無規(guī)則運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以把分子的這種運動叫做熱運動。2）分子做無規(guī)則運動，因此分子具有動能分子平均動能：所有分子動能的平均值——宏觀溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志第六頁，共十頁，編輯于2023年，星期四分子速率的統(tǒng)計分布規(guī)律：分子速率分布的統(tǒng)計規(guī)律：氣體的大多數(shù)分子，其速率都在某個數(shù)值附近，離開這個數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)越少。熱現(xiàn)象是大量分子熱運動統(tǒng)計平均的結(jié)果，討論個別分子的運動是沒有意義的第七頁，共十頁，編輯于2023年，星期四一、分子動理論3、分子之間存在相互作用力r0F

r0斥力引力1）分子之間同時存在引力和斥力，且都隨分子之間的距離增大而減小，但斥力減小得快當(dāng)r=r0：引力=斥力，分子力為0當(dāng)r>r0:表現(xiàn)為引力，r>60nm時，作用力迅速減小為0當(dāng)r<r0:表現(xiàn)為斥力2）由于分子間存在相互作用力，所以分子具有勢能

第八頁，共十頁，編輯于2023年，星期四二、內(nèi)能內(nèi)能是物體內(nèi)部具有的能量——它包括物體內(nèi)所有分子動能和勢能。內(nèi)能變化的兩個途徑：（1）做功（2）熱傳遞第九頁，共十頁，編輯于2023年，星期四三、能量的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律

2、能量轉(zhuǎn)化的方向性：熱傳遞、摩擦生熱、氣體自由膨脹等是物理學(xué)中所討論的三類典型的單向性過程或不可逆過程，而且這些過程都與熱現(xiàn)象密切相關(guān)。1、能量守恒定律：能量既不能創(chuàng)生，也不能消失，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)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。這就是能量守恒定律。3、自然過程的方向性——耗散與退化：能量轉(zhuǎn)化的自然過程中，能量的