1.分子动理论
(1)物质是由大量分子组成的分子半径的数目级通常是
(2)分子永不停歇地做无规则热运动.
①扩散现象:不同的物质相互接触时,可以彼此步入对方中去.气温越高,扩散越快.
②布朗运动:在显微镜下看见的漂浮在液体(或二氧化碳)中微小颗粒的无规则运动,是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡导致的,是液体分子永不停歇地无规则运动的宏观反映.颗粒越小,布朗运动越显著;气温越高,布朗运动越显著.
(3)分子间存在着互相斥力
分子间同时存在着引力和作用力,引力和作用力都随分子宽度离减小而降低,但作用力的变化比引力的变化快,实际表现下来的是引力和作用力的合力.
(1)分子动能:做热运动的分子具有动能,在热现象的研究中,单个分子的动能是无研究意义的,重要的是分子热运动的平均动能.湿度是物体分子热运动的平均动能的标志.
(2)分子势能:分子间具有由它们的相对位置决定的势能,称作分子势能.分子势能随着物体的容积变化而变化.分子间的作用表现为引力时,分子势能随着分子间的距离减小而减小.分子间的作用表现为作用力时,分子势能随着分子宽度离减小而降低.对实际二氧化碳来说,容积减小,分子势能降低;容积缩小,分子势能减少.
(3)物体的内能:物体里所有的分子的动能和势能的总和称作物体的内能.任何物体都有内能,物体的内能跟物体的气温和容积有关.
(4)物体的内能和机械能有着本质的区别.物体具有内能的同时可以具有机械能,也可以不具有机械能.
3.改变内能的两种形式
(1)做功:其本质是其他方式的能和内能之间的互相转化.
(2)热传递:其本质是物体间内能的转移.
(3)做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,但有本质的区别.
4.★能量转化和守恒定理
5★.热力学第一定理
(1)内容:物体内能的增量(ΔU)等于外界对物体做的功(W)和物体吸收的热量(Q)的总和.
(2)表达式:W+Q=ΔU
(3)符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值;物体吸收热量,Q取正值,物体放出热量,Q取负值;物体内能降低,ΔU取正值,物体内能减低,ΔU取负值.
6.热力学第二定理
(1)热传导的方向性
热传递的过程是有方向性的,热量会自发地从低温物体传给高温物体,而不会自发地从高温物体传给低温物体.
(2)热力学第二定理的两种常见叙述
①不可能使热量由高温物体传递到低温物体,而不造成其他变化.
②不可能从单一热源吸收热量并把它全部拿来做功,而不造成其他变化.
(3)永动机不可能制成
①第一类永动机不可能制成:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功,这些机器被称为第一类永动机,这些永动机是不可能制导致的,它遵守了能量守恒定理.
②第二类永动机不可能制成:没有冷凝器,只有单一热源,并从这个单一热源吸收的热量,可以全部拿来做功,而不造成其他变化的热机称作第二类永动机.第二类永动机不可能制成,它似乎不遵守能量守恒定理,但违反了热力学第二定理.
7.二氧化碳的状态热阻
(1)气温:宏观上表示物体的冷热程度分子热运动的速率,微观上是分子平均动能的标志.两种温标的换算关系:T=(t+273)K.
绝对零度为-273.15℃,它是高温的极限,只能接近不能达到.
(2)二氧化碳的容积:二氧化碳的容积不是二氧化碳分子自身容积的总和,而是指大量二氧化碳分子所能达到的整个空间的容积.封闭在容器内的二氧化碳,其容积等于容器的体积.
(3)二氧化碳的浮力:二氧化碳作用在器壁单位面积上的压力.数值上等于单位时间内器壁单位面积上遭到二氧化碳分子的总冲量.
①产生缘由:大量二氧化碳分子无规则运动碰撞器壁,产生对器壁各处均匀的持续的压力.
②决定诱因:一定二氧化碳的浮力大小,微观上决定于分子的运动速度和分子密度;宏观上决定于二氧化碳的气温和容积.
(4)对于一定质量的理想二氧化碳,PV/T=恒量
8.二氧化碳分子运动的特征
(1)二氧化碳分子间有很大的缝隙.二氧化碳分子之间的距离大概是分子半径的10倍.(2)二氧化碳分子之间的斥力极其微弱.在处理个别问题时,可以把二氧化碳分子看作没有互相作用的质点.
(3)二氧化碳分子运动的速度很大,常温下大多数二氧化碳分子的速度都达到数百米每秒.离这个数值越远,分子数越少,表现出“中间多分子热运动的速率,两头少”的统计分布规律.