分子運(yùn)動論中的幾大關(guān)系

分子運(yùn)動論中的幾大關(guān)系陳宏1.應(yīng)弄清分子運(yùn)動與布朗運(yùn)動的關(guān)系布朗運(yùn)動是大量液體分子對固體微粒撞擊的集體行為的結(jié)果，個(gè)別分子對固體微粒的碰撞不會產(chǎn)生布朗運(yùn)動。布朗運(yùn)動的激烈程度與固體微粒的大小、液體的溫度等有關(guān)。固體微粒越小，液體溫度越高，液體分子對它碰撞的不均勻性越明顯；質(zhì)量越小，慣性越小，越容易改變運(yùn)動狀態(tài)，布朗運(yùn)動越激烈。例1.下列關(guān)于布朗運(yùn)動的說法中正確的是（）A.布朗運(yùn)動是指在顯微鏡下觀察到的組成懸浮顆粒的固體分子的無規(guī)則運(yùn)動B.布朗運(yùn)動是指在顯微鏡下觀察到的懸浮固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動C.布朗運(yùn)動是指液體分子的無規(guī)則運(yùn)動D.布朗運(yùn)動是指在顯微鏡下直接觀察到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)動顯然正確選項(xiàng)為B.2.應(yīng)弄清分子力與分子引力和斥力的關(guān)系分子之間雖然有空隙，大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，說明分子之間存在著引力。分子間有引力，而分子間有空隙，沒有緊緊吸在一起，說明分子間還存在著斥力。分子間同時(shí)存在著引力和斥力。它們都隨分子之間距離的變化而變化。但是，由于斥力比引力變化得快，便出現(xiàn)了“斥力大于引力”、“斥力和引力恰好相等”、“引力大于斥力”的區(qū)域；當(dāng)r很大時(shí)，可以認(rèn)為引力和斥力均“等于零”等情況。而分子力是指分子引力和斥力的合力，分子間距離為時(shí)分子力為零，并不是分子間無引力和斥力。例2.若把處于平衡狀態(tài)時(shí)相鄰分子間的距離記為，則下列關(guān)于分子間的相互作用力的說法中正確的是（）A.當(dāng)分子間距離小于時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力B.當(dāng)分子間距離大于時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力C.當(dāng)分子間距離從逐漸增大時(shí)，分子間的引力增大D.當(dāng)分子間距離小于時(shí)，隨著距離的增大分子力是減小的正確選項(xiàng)為A、B.3.應(yīng)弄清分子力做功與分子勢能變化的關(guān)系與重力、彈力相似，分子力做功與路徑無關(guān)，可以引進(jìn)分子勢能的概念。分子間所具有的勢能由它們的相對位置所決定。分子力做正功時(shí)分子勢能減小，分子力做負(fù)功時(shí)分子勢能增加。通常選取無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零。當(dāng)兩分子逐漸移近時(shí)(r>r0)，分子力做正功，分子勢能減小；當(dāng)分子距離等于r時(shí)，分子勢能最小，且為負(fù)值；當(dāng)兩分子再靠近時(shí)(r<r0)，分子力做負(fù)功，分子勢能增大。例3.分子甲和乙相距較遠(yuǎn)時(shí)，它們之間的分子力可忽略?，F(xiàn)讓分子甲固定不動，將分子乙由較遠(yuǎn)處逐漸向甲靠近直到不能再靠近，在這一過程中（

）A.分子力總是對乙做正功B.分子乙總是克服分子力做功C.先是分子力對乙做正功，然后是分子乙克服分子力做功D.分子力先對乙做正功，再對乙做負(fù)功，最后又對乙做正功正確選項(xiàng)為C.4.應(yīng)弄清溫度與分子動能的關(guān)系物體分子由于不停地運(yùn)動而具有的能叫分子動能。分子的運(yùn)動是雜亂的。同一物體內(nèi)各個(gè)分子的速度大小和方向是不同的。從大量分子的總體來看，速率很大和速率很小的分子數(shù)比較少，具有中等速率的分子數(shù)比較多。在研究熱現(xiàn)象時(shí)，有意義的不是一個(gè)分子的動能，而是大量分子的平均動能。從分子動理論觀點(diǎn)來看，溫度是物體分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能就越大；反之亦然。注意同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動能都相同，但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不盡相同，所以分子運(yùn)動的平均速率不盡相同。例4.質(zhì)量相同、溫度相同的氫氣和氧氣，它們的（）A.分子數(shù)相同B.內(nèi)能相同C.分子平均速度相同D.分子的平均動能相同正確選項(xiàng)為D.例5.關(guān)于溫度的概念，下列說法正確的是（

）A.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，物體溫度高，則物體的分子平均動能大B.物體溫度高，則物體每一個(gè)分子的動能都大C.某物體內(nèi)能增大時(shí)，其溫度一定升高D.甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體大顯然正確答案為A.5.應(yīng)弄清物體的內(nèi)能與狀態(tài)參量的關(guān)系物體的內(nèi)能是指組成物體的所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和。由于溫度越高，分子平均動能越大，所以內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)；由于分子勢能與分子間距離有關(guān)，分子間距離又與物體的體積有關(guān)，所以內(nèi)能與物體的體積有關(guān)；由于物體的物質(zhì)的量不同，物體包含的分子數(shù)目就不同，分子熱運(yùn)動的總動能與分子勢能的總和也會不同，所以物體的內(nèi)能與物體的摩爾數(shù)有關(guān)?？傊?，物體內(nèi)能的多少與物體的溫度、體積和物質(zhì)的量有關(guān)。對于理想氣體來說，由于分子之間沒有相互作用力，就不存在分子勢能。因此，理想氣體的內(nèi)能只跟理想氣體的質(zhì)量、溫度有關(guān)，而與理想氣體的體積無關(guān)。6.應(yīng)弄清物體的內(nèi)能的變化與做功、熱傳遞的關(guān)系能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞。做功改變物體的內(nèi)能時(shí)，外界對物體做多少功，物體的內(nèi)能就增加多少；物體對外界做多少功，物體的內(nèi)能就減少多少。熱傳遞改變物體的內(nèi)能時(shí)，外界傳遞物體多少熱量，物體的內(nèi)能就增加多少；物體傳遞給外界多少熱量，物體的內(nèi)能就減少多少。做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。它們的區(qū)別是：做功是其它形式的能（如：電能、機(jī)械能……）和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；熱傳遞的物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。例6.如圖所示，固定容器及可動活塞P都是絕熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B，B的兩邊分別盛有氣體甲和乙?，F(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動一段距離，已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高。則在移動P的過程中（）。A.外力對乙做功；甲的內(nèi)能不變B.外力對乙做功；乙的內(nèi)能不變C.乙傳遞熱量給甲；乙的內(nèi)能增加D.乙的內(nèi)能增加；甲的內(nèi)能不變解析：在移動P的過程中，外界對乙氣體做功，乙的內(nèi)能要增加，