《热学》(1)——分子动理论
学习目标:
1、知道物体是由大量分子组成的.
2、知道油膜法估测分子大小的原理,知道分子直径和分子质量的数量级.
3、知道阿伏加德罗常数,并能应用阿伏加德罗常数进行有关的计算和估算.
重点:阿伏加德罗常数及其应用.
难点:摩尔质量、摩尔体积、分子质量、分子体积的关系及有关估算.
学法指导:体会阿伏加德罗常数在联系宏观和微观的桥梁作用,初步了解估算题
的解题方法及要求.
分子动理论的内容:
(1) ;
(2) ;
(3) 。
一、物质是由大量分子组成的。
【热力学中的“分子”的含义:把做无规则的热运动且遵从相同规律的原子、分子或离子统称为分子(与化学中所讲的“分子”是有区别的)】
问题:怎么证明物质是由大量分子组成的?
角度一:阿伏伽德罗常数NA
1、 定义:1mol的任何物质含有的分子数相同,这个数叫做阿伏加德罗常数,其值为___________。
2、有关运算:
(1)微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.
(2)宏观量:摩尔体积Vm、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的质量m、物体的体积V
(3)关系:
①分子的质量:m0= (用M、NA表示)=(用ρ、Vm、NA表示) ②关于体积:
固体和液体的分子体积:V0= (用Vm、NA表示)=(用ρ、M、NA表示) 进一步求分子的直径(球模型)或(立方体模型) 气体分子的“别墅”体积:V0= (用Vm、NA表示)=(用ρ、M、NA表示) 进一步求分子的间距(一般用立方体模型)
③物体所含的分子数:N= (用V、Vm、NA表示)=用ρ、m、Vm、NA表示)
或N= (用m、M、NA表示)=(用ρ、V、M、NA表示)
跟踪训练:
1、在1 cm的水中和标准状况下1 cm的水蒸气中求:
(1)各有多少个水分子?
(2)在上述两种状态下,相邻两个水分子之间的间距各是多少?
2、若以μ表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸 气的密度,NA是阿伏加德罗常数,m、V′分别表示每个水分子的质量和体积,下面四个关系
ρVμμV式:①NA=②ρ=③m= ④V′=( ) mNAV′NANA
A.①和②都是正确的 B.①和③都是正确的
C.③和④都是正确的 D.①和④都是正确的
3.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( )
A.氧气的密度和阿伏加德罗常数
B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D.氧气分子的体积和氧气分子的质量
4.铜的摩尔质量为M,密度为ρ,若用NA表示阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是( ) 33
角度二:分子真的很小很小——多数分子直径大小的数量级为 m.
实验:单分子油膜法粗测分子直径
1、实验原理:用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小.
【 d=V,其中V是 ,S是 】 S
2、实验器材:
盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸
酒精溶液、量筒、彩笔.
3、实验步骤:
(1)配制油酸酒精溶液:
取油酸1 mL,注入500 mL的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500 mL 刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸 的油酸酒精溶液.
(2)获取一滴油酸溶液:用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内 增加一定体积Vn时的滴数n。则一滴油酸酒精溶液的体积为:
【根据以上两步,如何获取公式中的V? 】
(3)获取油膜面积S:
待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上.将 画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S。
【求面积时以坐标纸上边长为a的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的 ,多于半个的算一个】
跟踪训练:
5、将1cm3的油酸溶于酒精,制成500cm3的酒精油酸溶液。该酒精油酸溶液40滴的体积为1cm3,现取1滴溶液滴在水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成单分子油膜层,油膜面积0.4m2,由此估算油酸分子直径 。
6、滴入盛水培养皿中的油酸溶液所含纯油酸体积为4.0×106mL,将培养皿水平放在边长1cm的-
方格纸上,水面上散开的油膜轮廓如图所示,该油膜面积为S
=______cm,由此可以估算油酸分子直径约d=_________
m.
7、(2011·全国·22)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验
中,有下列实验步骤:
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳
定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄
膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面
积,根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子直径的大小.
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空: 2
(1)上述步骤中,正确的顺序是__________________.(填写步骤前面的数字)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为__________m.(结果保留1位有效数字)
8、用油膜法估测分子的大小.
实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清
水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm).则:
(1)下面给出的实验步骤中,正确排序应为________(填)序号
为估算油酸分子的直径,请补填最后一项实验步骤D
A.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶
液的滴数N
C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水
面中央滴入一滴
D.____________________________________
(2)利用以上测量数据,写出单个油酸分子直径的表达式为________.
二、组成物质的分子在做永不停息的、无规则的、热运动。
1、实验验证:
(1)扩散现象——直接的反映了分子的无规则运动。并且,可以在固体、液体、气体任何两种 物质之间进行。
(2)布朗运动——间接的反映分子的无规则运动。可发生在气体或液体中。 问题:①布朗运动指的是 的运动。
②布朗运动的形成原因是: 。 ③布朗运动的剧烈程度:与 因素有关,与 有关。
④布朗运动时永不停息的、无规则的。
2、 分子的热运动
【注:虽然布朗运动的剧烈程度也是与温度有关,也是永不停息的,也是无规则的,但是这只是分子运动的结果或表现,所以,我们一般用“热运动”专门来称呼分子的运动。】
跟踪训练:
9、关于布朗运动,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.温度越高,布朗运动越剧烈
C.悬浮微粒越大,在某一瞬时撞击它的分子数越多,布朗运动越明显
D.布朗运动说明液体分子在不停地做无规则运动
E.布朗运动就是固体小颗粒中分子的无规则运动,它说明分子永不停息地做无规则运动 F.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,它是液体分子无规则运动的反映 G.扫地时,在阳光照射下,看到尘埃飞舞,这是尘埃在做布朗运动
三、组成物质的分子间存在相互作用的引力和斥力。
1、关于分子间的引力与斥力:
①分子间总是 存在着相互作用的引力和斥力;
②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 ;
③ 力变化的要更快(更明显).
④在r=r0时,引力 斥力。
⑤在右图中大体描绘出引力与斥力的图像。
3、 关于分子力:
(1)、定义:一般我们把分子间引力与斥力的合力称为分子力。
(2)、特点:
①当r=r0时,分子力为 。
②当r
且随着分子间距的增大而 。
③当r>r0时,分子力表现为 ,
且随分子间距的增大,分子力 。
④当r>10r0(10-9 m)时,F引和F斥都已经十分微弱,
可以认为分子间没有相互作用力(F=0).
(3)、在右图中画出分子力的图像。
跟踪训练:
10、如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F
A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到c的过程中,加速度线减小后增大
D.乙分子由c到d的过程中,加速度逐渐增大 甲 0
4、关于分子力做功与分子动能、势能的变化:
(1)回顾三组常用功能关系。其中:
①分子力做功与分子势能的关系:②合外力做功与动能的关系:
(2)将甲分子固定在坐标原点O,乙分子在x轴上很远处由静止释放,仅在分子力作用下向分
子甲运动。
① 根据功能关系分析该过程中乙分子的动能和分子势能的变化(选
无穷远处分子势能为0)。
② 根据①中的分析,将右图的F-r图像改为EP-r图像后,画出势能
变化曲线。
/EP
《热学》(2)——物体的内能、温度与温标
一、物体的内能
(1)微观定义:我们把一个物体内 分子的 与 之和成为这个物体的内能。
(2)一个物体的内能大小与什么因素有关?
①与物体内的分子总个数N有关(微观)→与物体内分子的摩尔数n有关(宏观); ②与物体分子的平均动能有关(微观)→与物体的 有关(宏观)。
③与物体分子的势能有关或与分子间的距离r有关(微观)→与物体的 有关(宏观)。
【讨论物体内能的大小变化有两条途径:①内能的微观定义;②热力学第一定律】
【任何物体都具有内能.因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所 组成.】
二、温度与温标
1、关于温度:
(1)、温度的宏观含义:温度是表示物体的冷热程度.
(2)、微观含义(从分子动理论的观点来看):温度是物体分子热运动的平均动能的唯一标志! 温度越高,物体分子热运动平均动能越大.
友情提示:
① 同一温度下,不同物质分子的平均动能都相同.但由于不同物质的分子质量不一
定相同.所以分子热运动的平均速率也不一定相同.
②温度反映的是大量分子平均动能的大小,不能反映个别分子的动能大小,同一温
度下,各个分子的动能不尽相同.
跟踪训练:
1、质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则:( )
A.氧气的内能较大; B.氢气的内能较大;
C.两者内能相等; D.氢气分子的平均动能较大.
2、下列说法正确的有( )
0 C A.某气体的温度是 ,则该气体中每一个分子的温度也是
B.运动快的分子温度较高,运动慢的分子温度较低
C.如果一摩尔物质的内能为E,则每个分子的内能为 E/NA( NA为阿伏伽德罗常数)
D.以上说法均不对
2、温标:温度的数值表示法叫做温标。
(1)摄氏温标:规定标准大气压下_________________的温度为0℃,_________的温度为100℃,
在0和100之间分成100等份,每一等份就是1℃,这种表示温度的方法即为摄氏温标,表示的温度叫做____________。
(2)热力学温标:规定摄氏温标的__________℃为零值,这种表示温度的方法即为表示的温度叫做热力学温度(T),单位为 符号 。【热力学温度单位开尔文是国际单位制中七个基本单位之一。其它还有 】
(3)热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为T=__________
跟踪训练:
3、下列关于热力学温度的说法中,正确的是( )
A.热力学温度的零值等于-273.15℃
B.热力学温度的1K的大小和摄氏温度的1℃的大小是相等的
C.绝对零度是低温的极限,永远达不到
D.1℃就是1K
4、关于热力学温度和摄氏温度,下列说法正确的是( )
A.某物体摄氏温度为10℃,即热力学温度为10K
B.热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃
C.摄氏温度升高10℃,对应热力学温度升高283K
D.热力学温度和摄氏温度的温标不同,两者表示的温度无法比较
三、其它概念:
1.热力学系统:通常把由大量分子组成的所组成的研究对象称为热力学系统。
2.状态参量:描述系统热学性质的物理量,常用物理量有几何参量体积、力学参量压强、热学参量问题。
3.平衡态:没有外界影响的情况下系统所有性质都不随时间而变化的稳定状态。
4、.热平衡:两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化,此时两系统温度
5、热平衡定律:如果两个系统与均与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定
处于热平衡,即TA=Tc,TB=TC,则 。
特别提醒:
1两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态;
最终两个系统之间的关系是热平衡。
2两个温度不同的物体,各自可能处于平衡态。
《热学》(1)——分子动理论
学习目标:
1、知道物体是由大量分子组成的.
2、知道油膜法估测分子大小的原理,知道分子直径和分子质量的数量级.
3、知道阿伏加德罗常数,并能应用阿伏加德罗常数进行有关的计算和估算.
重点:阿伏加德罗常数及其应用.
难点:摩尔质量、摩尔体积、分子质量、分子体积的关系及有关估算.
学法指导:体会阿伏加德罗常数在联系宏观和微观的桥梁作用,初步了解估算题
的解题方法及要求.
分子动理论的内容:
(1) ;
(2) ;
(3) 。
一、物质是由大量分子组成的。
【热力学中的“分子”的含义:把做无规则的热运动且遵从相同规律的原子、分子或离子统称为分子(与化学中所讲的“分子”是有区别的)】
问题:怎么证明物质是由大量分子组成的?
角度一:阿伏伽德罗常数NA
1、 定义:1mol的任何物质含有的分子数相同,这个数叫做阿伏加德罗常数,其值为___________。
2、有关运算:
(1)微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.
(2)宏观量:摩尔体积Vm、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的质量m、物体的体积V
(3)关系:
①分子的质量:m0= (用M、NA表示)=(用ρ、Vm、NA表示) ②关于体积:
固体和液体的分子体积:V0= (用Vm、NA表示)=(用ρ、M、NA表示) 进一步求分子的直径(球模型)或(立方体模型) 气体分子的“别墅”体积:V0= (用Vm、NA表示)=(用ρ、M、NA表示) 进一步求分子的间距(一般用立方体模型)
③物体所含的分子数:N= (用V、Vm、NA表示)=用ρ、m、Vm、NA表示)
或N= (用m、M、NA表示)=(用ρ、V、M、NA表示)
跟踪训练:
1、在1 cm的水中和标准状况下1 cm的水蒸气中求:
(1)各有多少个水分子?
(2)在上述两种状态下,相邻两个水分子之间的间距各是多少?
2、若以μ表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸 气的密度,NA是阿伏加德罗常数,m、V′分别表示每个水分子的质量和体积,下面四个关系
ρVμμV式:①NA=②ρ=③m= ④V′=( ) mNAV′NANA
A.①和②都是正确的 B.①和③都是正确的
C.③和④都是正确的 D.①和④都是正确的
3.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( )
A.氧气的密度和阿伏加德罗常数
B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D.氧气分子的体积和氧气分子的质量
4.铜的摩尔质量为M,密度为ρ,若用NA表示阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是( ) 33
角度二:分子真的很小很小——多数分子直径大小的数量级为 m.
实验:单分子油膜法粗测分子直径
1、实验原理:用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小.
【 d=V,其中V是 ,S是 】 S
2、实验器材:
盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸
酒精溶液、量筒、彩笔.
3、实验步骤:
(1)配制油酸酒精溶液:
取油酸1 mL,注入500 mL的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500 mL 刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸 的油酸酒精溶液.
(2)获取一滴油酸溶液:用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内 增加一定体积Vn时的滴数n。则一滴油酸酒精溶液的体积为:
【根据以上两步,如何获取公式中的V? 】
(3)获取油膜面积S:
待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上.将 画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S。
【求面积时以坐标纸上边长为a的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的 ,多于半个的算一个】
跟踪训练:
5、将1cm3的油酸溶于酒精,制成500cm3的酒精油酸溶液。该酒精油酸溶液40滴的体积为1cm3,现取1滴溶液滴在水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成单分子油膜层,油膜面积0.4m2,由此估算油酸分子直径 。
6、滴入盛水培养皿中的油酸溶液所含纯油酸体积为4.0×106mL,将培养皿水平放在边长1cm的-
方格纸上,水面上散开的油膜轮廓如图所示,该油膜面积为S
=______cm,由此可以估算油酸分子直径约d=_________
m.
7、(2011·全国·22)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验
中,有下列实验步骤:
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳
定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄
膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面
积,根据油酸的体积和油膜面积计算出油酸分子直径的大小.
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空: 2
(1)上述步骤中,正确的顺序是__________________.(填写步骤前面的数字)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为__________m.(结果保留1位有效数字)
8、用油膜法估测分子的大小.
实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清
水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm).则:
(1)下面给出的实验步骤中,正确排序应为________(填)序号
为估算油酸分子的直径,请补填最后一项实验步骤D
A.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶
液的滴数N
C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水
面中央滴入一滴
D.____________________________________
(2)利用以上测量数据,写出单个油酸分子直径的表达式为________.
二、组成物质的分子在做永不停息的、无规则的、热运动。
1、实验验证:
(1)扩散现象——直接的反映了分子的无规则运动。并且,可以在固体、液体、气体任何两种 物质之间进行。
(2)布朗运动——间接的反映分子的无规则运动。可发生在气体或液体中。 问题:①布朗运动指的是 的运动。
②布朗运动的形成原因是: 。 ③布朗运动的剧烈程度:与 因素有关,与 有关。
④布朗运动时永不停息的、无规则的。
2、 分子的热运动
【注:虽然布朗运动的剧烈程度也是与温度有关,也是永不停息的,也是无规则的,但是这只是分子运动的结果或表现,所以,我们一般用“热运动”专门来称呼分子的运动。】
跟踪训练:
9、关于布朗运动,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.温度越高,布朗运动越剧烈
C.悬浮微粒越大,在某一瞬时撞击它的分子数越多,布朗运动越明显
D.布朗运动说明液体分子在不停地做无规则运动
E.布朗运动就是固体小颗粒中分子的无规则运动,它说明分子永不停息地做无规则运动 F.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,它是液体分子无规则运动的反映 G.扫地时,在阳光照射下,看到尘埃飞舞,这是尘埃在做布朗运动
三、组成物质的分子间存在相互作用的引力和斥力。
1、关于分子间的引力与斥力:
①分子间总是 存在着相互作用的引力和斥力;
②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 ;
③ 力变化的要更快(更明显).
④在r=r0时,引力 斥力。
⑤在右图中大体描绘出引力与斥力的图像。
3、 关于分子力:
(1)、定义:一般我们把分子间引力与斥力的合力称为分子力。
(2)、特点:
①当r=r0时,分子力为 。
②当r
且随着分子间距的增大而 。
③当r>r0时,分子力表现为 ,
且随分子间距的增大,分子力 。
④当r>10r0(10-9 m)时,F引和F斥都已经十分微弱,
可以认为分子间没有相互作用力(F=0).
(3)、在右图中画出分子力的图像。
跟踪训练:
10、如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F
A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到c的过程中,加速度线减小后增大
D.乙分子由c到d的过程中,加速度逐渐增大 甲 0
4、关于分子力做功与分子动能、势能的变化:
(1)回顾三组常用功能关系。其中:
①分子力做功与分子势能的关系:②合外力做功与动能的关系:
(2)将甲分子固定在坐标原点O,乙分子在x轴上很远处由静止释放,仅在分子力作用下向分
子甲运动。
① 根据功能关系分析该过程中乙分子的动能和分子势能的变化(选
无穷远处分子势能为0)。
② 根据①中的分析,将右图的F-r图像改为EP-r图像后,画出势能
变化曲线。
/EP
《热学》(2)——物体的内能、温度与温标
一、物体的内能
(1)微观定义:我们把一个物体内 分子的 与 之和成为这个物体的内能。
(2)一个物体的内能大小与什么因素有关?
①与物体内的分子总个数N有关(微观)→与物体内分子的摩尔数n有关(宏观); ②与物体分子的平均动能有关(微观)→与物体的 有关(宏观)。
③与物体分子的势能有关或与分子间的距离r有关(微观)→与物体的 有关(宏观)。
【讨论物体内能的大小变化有两条途径:①内能的微观定义;②热力学第一定律】
【任何物体都具有内能.因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所 组成.】
二、温度与温标
1、关于温度:
(1)、温度的宏观含义:温度是表示物体的冷热程度.
(2)、微观含义(从分子动理论的观点来看):温度是物体分子热运动的平均动能的唯一标志! 温度越高,物体分子热运动平均动能越大.
友情提示:
① 同一温度下,不同物质分子的平均动能都相同.但由于不同物质的分子质量不一
定相同.所以分子热运动的平均速率也不一定相同.
②温度反映的是大量分子平均动能的大小,不能反映个别分子的动能大小,同一温
度下,各个分子的动能不尽相同.
跟踪训练:
1、质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则:( )
A.氧气的内能较大; B.氢气的内能较大;
C.两者内能相等; D.氢气分子的平均动能较大.
2、下列说法正确的有( )
0 C A.某气体的温度是 ,则该气体中每一个分子的温度也是
B.运动快的分子温度较高,运动慢的分子温度较低
C.如果一摩尔物质的内能为E,则每个分子的内能为 E/NA( NA为阿伏伽德罗常数)
D.以上说法均不对
2、温标:温度的数值表示法叫做温标。
(1)摄氏温标:规定标准大气压下_________________的温度为0℃,_________的温度为100℃,
在0和100之间分成100等份,每一等份就是1℃,这种表示温度的方法即为摄氏温标,表示的温度叫做____________。
(2)热力学温标:规定摄氏温标的__________℃为零值,这种表示温度的方法即为表示的温度叫做热力学温度(T),单位为 符号 。【热力学温度单位开尔文是国际单位制中七个基本单位之一。其它还有 】
(3)热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为T=__________
跟踪训练:
3、下列关于热力学温度的说法中,正确的是( )
A.热力学温度的零值等于-273.15℃
B.热力学温度的1K的大小和摄氏温度的1℃的大小是相等的
C.绝对零度是低温的极限,永远达不到
D.1℃就是1K
4、关于热力学温度和摄氏温度,下列说法正确的是( )
A.某物体摄氏温度为10℃,即热力学温度为10K
B.热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃
C.摄氏温度升高10℃,对应热力学温度升高283K
D.热力学温度和摄氏温度的温标不同,两者表示的温度无法比较
三、其它概念:
1.热力学系统:通常把由大量分子组成的所组成的研究对象称为热力学系统。
2.状态参量:描述系统热学性质的物理量,常用物理量有几何参量体积、力学参量压强、热学参量问题。
3.平衡态:没有外界影响的情况下系统所有性质都不随时间而变化的稳定状态。
4、.热平衡:两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化,此时两系统温度
5、热平衡定律:如果两个系统与均与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定
处于热平衡,即TA=Tc,TB=TC,则 。
特别提醒:
1两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态;
最终两个系统之间的关系是热平衡。
2两个温度不同的物体,各自可能处于平衡态。