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(知识点)分子热运动与扩散现象的构成

更新时间:2024-03-18 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1 物质的组成brA物理好资源网(原物理ok网)

(1)普通物质都是由极其微小的粒子——分子和原子组成的。 我们能看到的物体(包括使用光学显微镜)是由大量分子组成的。 比如说,你在阳光下看到空气中的一粒尘埃,或者在显微镜下观察到的一个细胞,其中所含有的分子数量是一个天文数字,而且分子数量极其庞大。brA物理好资源网(原物理ok网)

我们用肉眼或光学显微镜观察到的物体从来都不是分子。brA物理好资源网(原物理ok网)

(2)分子大小brA物理好资源网(原物理ok网)

①分子的直径和体积都很小。 如果将分子视为球体,则其直径以 10-10m 为单位测量。 通常分子的直径只有十亿分之几米,用肉眼或光学显微镜不可能观察到单个分子。brA物理好资源网(原物理ok网)

②分子质量很小:1个水分子的质量约为3×10-23g。brA物理好资源网(原物理ok网)

(3)分子间有间隙:组成物质的分子不是相邻排列的,分子间有间隙。brA物理好资源网(原物理ok网)

(4)实验:证明分子之间存在间隙brA物理好资源网(原物理ok网)

实验现象:水和酒精混合后,总体积减小(小于水和酒精的体积之和)。 这是因为分子之间存在间隙。brA物理好资源网(原物理ok网)

2 分子的热运动brA物理好资源网(原物理ok网)

(1)扩散现象brA物理好资源网(原物理ok网)

定义:不同物质相互接触时相互进入的现象称为扩散。brA物理好资源网(原物理ok网)

扩散现象是由分子不断运动引起的,并不是在宏观力的作用下发生的。 分子的运动是分子本身的特性,与外界作用无关。brA物理好资源网(原物理ok网)

扩散现象表明所有物质的分子都在不断地进行不规则的运动,同时也表明分子之间存在着间隙。brA物理好资源网(原物理ok网)

气体、液体和固体之间可以发生扩散。brA物理好资源网(原物理ok网)

对扩散现象的理解brA物理好资源网(原物理ok网)

不同的物质必须相互接触才能发生扩散。brA物理好资源网(原物理ok网)

扩散现象并不限于同一状态的不同物质。brA物理好资源网(原物理ok网)

(2)分子的热运动brA物理好资源网(原物理ok网)

定义:所有物质的分子都在不断地无规律地运动。 这种不规则的运动称为分子的热运动。brA物理好资源网(原物理ok网)

分子热运动的速度与温度有关。 温度越高,分子的热运动越剧烈。brA物理好资源网(原物理ok网)

3 分子间力brA物理好资源网(原物理ok网)

(1)分子间存在相互作用的吸引力和排斥力。brA物理好资源网(原物理ok网)

(2)分子间吸引力与排斥力的关系brA物理好资源网(原物理ok网)

当分子间距离等于平衡距离时,吸引力等于斥力,分子间力为零。brA物理好资源网(原物理ok网)

当分子间距离小于平衡距离时,吸引力小于斥力,分子间力表现为斥力。brA物理好资源网(原物理ok网)

当分子间距离大于平衡距离时,吸引力大于斥力,分子间力表现为吸引力。brA物理好资源网(原物理ok网)

当分子间距离大于分子直径的10倍时,分子间力很弱,可以忽略不计。brA物理好资源网(原物理ok网)

注:分子间平衡距离为10-10m。brA物理好资源网(原物理ok网)

(3)三种物质状态的分子结构比较brA物理好资源网(原物理ok网)

(4)分子动力学理论内容brA物理好资源网(原物理ok网)

物质是由大量的分子和原子组成的;brA物理好资源网(原物理ok网)

物质中的分子不断地进行热运动;brA物理好资源网(原物理ok网)

分子之间存在吸引力和排斥力。brA物理好资源网(原物理ok网)

2、内能brA物理好资源网(原物理ok网)

1内能brA物理好资源网(原物理ok网)

(一)基本概念brA物理好资源网(原物理ok网)

❶分子动能:分子不断地无规则运动。 像所有运动的物体一样,运动的分子也具有动能。 分子由于运动而拥有的能量称为分子动能。 物体的温度越高,分子运动的速度越快,动能也越大。brA物理好资源网(原物理ok网)

❷分子势能:由于分子间有一定的距离和一定的力,分子具有势能,称为分子势能。brA物理好资源网(原物理ok网)

❸物体的内能:热运动的动能与构成物体的所有分子的分子势能之和,称为物体的内能。 单位:焦耳(J),所有形式能量的单位都是焦耳。brA物理好资源网(原物理ok网)

(2)内能的认识brA物理好资源网(原物理ok网)

❶内能是指物体的内能,而不是分子的内能。 它是物体内部所有分子所共有的分子动能和分子势能的总和。 单纯考虑分子的分子动能和分子势能没有实际意义。brA物理好资源网(原物理ok网)

❷所有物体在任何情况下都具有内能。brA物理好资源网(原物理ok网)

❸内能是不可测的,即物体的内能的具体值无法准确得知。brA物理好资源网(原物理ok网)

(3)影响物体内能的因素:物体的质量、物体的温度、物体的体积、物质的种类、物体的物理状态等都可以影响物体的内能。物体。brA物理好资源网(原物理ok网)

2 物体内能的变化brA物理好资源网(原物理ok网)

(1)热传递改变物体的内能brA物理好资源网(原物理ok网)

❶对传热的理解brA物理好资源网(原物理ok网)

条件:不同物体之间或同一物体不同部位之间存在温差。brA物理好资源网(原物理ok网)

方向:从高温物体到低温物体或从同一物体的高温部分到低温部分。brA物理好资源网(原物理ok网)

过程:brA物理好资源网(原物理ok网)

高温物体→放热→减少内能→降低温度brA物理好资源网(原物理ok网)

低温物体→吸热→内能增加→温度升高brA物理好资源网(原物理ok网)

结果:相同温度brA物理好资源网(原物理ok网)

本质:内能已经转移,但能量的形式没有改变。brA物理好资源网(原物理ok网)

❷热传递是内能从高温物体向低温物体的传递,而不是从内能多的物体向内能少的物体的传递。brA物理好资源网(原物理ok网)

(2)做功改变物体的内能brA物理好资源网(原物理ok网)

当物体做功时,物体的内能会增加; 当物体对外界做功时,物体的内能就会减少。brA物理好资源网(原物理ok网)

做功改变物体的内能:古人利用摩擦生热,通过做功使木材的内能和温度增加,从而达到木材的着火点,进而自燃。brA物理好资源网(原物理ok网)

(3)传热与内能做功的区别brA物理好资源网(原物理ok网)

(4)改变物体内能的功和传热是等价的。brA物理好资源网(原物理ok网)

3卡路里brA物理好资源网(原物理ok网)

(1)定义:在传热过程中,所传递的能量称为热量。 热量用符号Q表示。brA物理好资源网(原物理ok网)

传热过程中,高温物体放出热量,内能减少,温度降低; 低温物体吸收热量,内能增加,温度升高。brA物理好资源网(原物理ok网)

(2)单位:热和功都可以用来衡量物体内能的变化。 使用的单位是相同的。 功的单位是焦耳。 热量的单位也是焦耳。 内能的单位也是焦耳。 符号为J。brA物理好资源网(原物理ok网)

(3)对热的认识brA物理好资源网(原物理ok网)

你无法说出一个物体有(或含有)多少热量。brA物理好资源网(原物理ok网)

热量是热传递过程中传递的能量(内能)。brA物理好资源网(原物理ok网)

热量的大小与物体的能量(内能)或物体的温度无关。brA物理好资源网(原物理ok网)

有些物体吸收(或释放)热量后,温度并不一定发生变化,例如熔化(或凝固)过程中的晶体。brA物理好资源网(原物理ok网)

(4)温度、热量、内能的区别与联系brA物理好资源网(原物理ok网)

3、比热容brA物理好资源网(原物理ok网)

1 比较不同物质的吸热量brA物理好资源网(原物理ok网)

实验探索brA物理好资源网(原物理ok网)

取两个相同的烧杯,分别倒入500克水和500克食用油。 它们的初始温度与室温相同,并用相同的电加热器加热。 (注:两种液体的质量相同,不是体积)brA物理好资源网(原物理ok网)

①使加热时间相等,观察并读取温度计指示;brA物理好资源网(原物理ok网)

② 升温至相同温度,记录并比较升温时间。brA物理好资源网(原物理ok网)

(1)分析论证:将质量相同、初始温度相同的水和食用油加热,吸收的热量相同(加热时间相同)。 食用油的上升温度比水高:使它们上升到相同的温度,而对于水的加热时间较长,表明水和食用油的吸热能力不同。brA物理好资源网(原物理ok网)

(2)探索总结:相同质量的不同物质,在升高相同温度时吸收的热量不同; 它们吸收相同量的热量并在不同时间升高温度。 实验表明,不同类型的物质具有不同的吸热能力。brA物理好资源网(原物理ok网)

本实验采用的实验方法为:控制变量法brA物理好资源网(原物理ok网)

2 比热容brA物理好资源网(原物理ok网)

(1)定义:一定质量的物质在温度升高时吸收的热量与其质量与升高温度的乘积之比,称为该物质的比热容。 比热容用符号C表示。brA物理好资源网(原物理ok网)

❶某种物质单位质量温度升高1℃吸收的热量等于其温度降低1℃放出的热量。 两者在数值上都等于其比热容。brA物理好资源网(原物理ok网)

❷比热容是为了比较不同物质吸热和放热能力而引入的物理量。brA物理好资源网(原物理ok网)

(2) 单位:J/(kg·℃),读作:J/kg,单位:摄氏度。brA物理好资源网(原物理ok网)

(3)比热容是物质本身的性质brA物理好资源网(原物理ok网)

❶比热容是物质的性质之一。 它反映了不同物质吸收和释放热量的能力。 物质的这种特性可以用来识别物质。brA物理好资源网(原物理ok网)

水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。 其物理意义是:质量1kg的水温度升高(或降低1℃)时,吸收(或放出)的热量为4。brA物理好资源网(原物理ok网)

❷对于同一物质,比热容的值还与该物质的物理状态有关。 同一物质在相同物理状态下的比热容是一定的什么是内能,但在不同物理状态下什么是内能,比热容是不同的。brA物理好资源网(原物理ok网)

❸物质的比热容不随该物质的质量、吸收(或放出)热量、温度的变化而变化:只要是同一物理状态下的同一物质,无论其形状如何,质量、温度、位置和点,比热容通常是相同的。brA物理好资源网(原物理ok网)

(4)水比热容大的应用brA物理好资源网(原物理ok网)

❶水具有很强的吸收(释放)热量的能力,因此用水作为散热器。brA物理好资源网(原物理ok网)

❷水的温度难以改变,保护机械或生物体。brA物理好资源网(原物理ok网)

加热用水作为冷却剂brA物理好资源网(原物理ok网)

3 热量计算brA物理好资源网(原物理ok网)

(1)热量计算公式brA物理好资源网(原物理ok网)

吸热公式:Q吸收=cm(t-t0)brA物理好资源网(原物理ok网)

放热公式:Q释放=cm(t0-t)brA物理好资源网(原物理ok网)

热量计算通用公式:Q=cm△tbrA物理好资源网(原物理ok网)

(二)计算热量时应注意的问题brA物理好资源网(原物理ok网)

❶同一公式中各物理量的单位必须统一。brA物理好资源网(原物理ok网)

❷该公式适用于物质状态不发生变化的情况下物体加热(或冷却)过程中吸收热量(或放热)的计算。brA物理好资源网(原物理ok网)

❸如果吸热放热过程中发生物理状态变化,则不能使用这些公式。 例如,将冰融化成水需要吸收热量。 在融化过程中,冰水混合物的温度不会发生变化,但需要从外界吸收热量。brA物理好资源网(原物理ok网)

❹解决问题时,要仔细审视问题。 注意,在文字描述中,增加t℃、增加t℃、减少t℃、减少t℃对应的是温度的变化,而增加到t℃、减少到t℃对应的是物体的最终温度为t °C。brA物理好资源网(原物理ok网)

(3)热公式的变形brA物理好资源网(原物理ok网)

利用热量计算公式,不仅可以计算物体吸收(或释放)的热量,还可以计算该物质的比热容c、质量m、温度变化Δt等。 公式为:brA物理好资源网(原物理ok网)

C=Q/m△tbrA物理好资源网(原物理ok网)

m=Q/c△tbrA物理好资源网(原物理ok网)

△t=Q/cmbrA物理好资源网(原物理ok网)

(4)热平衡方程:当两个不同温度的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低; 低温物体吸热,温度升高。 如果释放的热量没有损失,全部被低温物体吸收,则两个物体的最终温度将相同,这称为“达到热平衡”。 其公式表示为Q吸收=Q释放(热平衡方程)。brA物理好资源网(原物理ok网)

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