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分子运动论 内能 能量守恒定律
知识点点拨：
一、物体由大量分子组成的
1. 阿伏加德罗常数：1摩尔任何物质含有的微粒都是NA=6.02×1023mol-1。 2. 分子小而轻:一般分子直径的数量级为10-10m；质量的数量级为10-26㎏。
3. 对微观量的估算，首先要建立微观模型：对固体、液体来说，微观模型是：分子紧密排列，将物质的摩尔体积分成NA个等分，每一个等分就是一个分子。在估算分子直径时，设想分子是球体；在估算分子间距离时，设想分子是一个正方体，正方体的边长即为分子间的距离。
4. 油膜法测定分子直径：先测出纯油酸体积V，再测出它在水面散开面积S，则单分子
油膜的厚度即为分子直径：d=V/S
5. 分子直径大小的计算题：会利用公式计算一个分子的质量，体积。
NA?NA＝MmolM（普遍适用） ， N＝n*NA?*N（普遍适用） AmMmolVmolMmolV（此公式只适用于气体)，N?*N（此公式只适用于气体) ，V?AmolvVmol?(Mmol为摩尔质量，Vmol为气体摩尔体积，m为分子质量，v为分子体积，M表示总质量，V表示总体积，?表示密度，N表示总分子数，n表示摩尔数）
二、分子的热运动
分子永不停息的作无规则运动，且跟温度有关，所以把分子的运动叫热运动。
1. 布朗运动并不是分子的运动，布朗运动反映了液体内部分子的运动，是液体分子不断地撞击颗粒的结果。
2. 布朗运动的特点：①永不停息；②无规则；③颗粒越小，现象越明显；④温度越高，运动越激烈。
3. 扩散现象说明：墨水的扩散实际上是墨水微粒在水中被水分子撞击而运动的结果，反
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映了液体分子在作永不停息的无规则运动。温度越高，分子运动越激烈，被撞击的墨水微粒扩散越快。
三、分子间存在相互作用力
1、分子间的引力和斥力是同时存在的，且都随分子间距的增大而减小。实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。理解分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。
2、分子间的作用力与分子间的关系: ① r=r0时：f引=f斥，分子力F=0 ② r＜r0时：f引＜f斥，分子力表现为斥力 ③ r＞r0时：f引＞f斥，分子力表现为引力 ④ r＞10 r0时：f引→0，f斥→0，分子力F→0。
? 玻璃板实验和铅块实验：说明分子间存在引力。 ? 固体和液体难压缩：说明分子间有斥力。
? 水和酒精混合，总体积小于两者原来体积之和：说明分子间有间隙。
3、分子直径数量级10m，分子质量的数量级10kg（要会计算,不要背答案）。阿伏伽德罗常数是连接宏观与微观的一个重要桥梁。
四、物体的内能 改变内能的两种方式 1.物体的内能
（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。温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，叫做分子势能。分子势能随着物体的体积变化而变化。分子间的作用表现为引力时，分子势能随着分子间的距离增大而增大；分子间的作用表现为斥力时，分子势能随着分子间距离增大而减小。（类比：弹簧模
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型。）
（3）物体的内能：物体里所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关。
公式：物体的内能＝（分子平均动能+分子势能）*分子总数 2.改变内能的两种方式
（1）做功：本质是其他形式的能和内能之间的相互转化. （2）热传递：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：
A. 从运动形式上看：做功是其他运动形式和微观分子热运动的转化；热传递是通过分子间相互作用，只发生分子热运动的转移。
B.从能的角度上看：做功是能量的转化；热传递是内能的转移。
五、 能量转化和守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一物体转移到别的物体上。 内能变化计算：
① 如果系统与外界只有做功：ΔE=W ② 如果系统与外界只发生热传递：ΔE=Q
③ 如果系统与外界既有做功，又发生热传递：ΔE=W＋Q 六、能源的分类：
常规能源：石油，煤，天然气。
新能源：太阳能，核能，地热能，风能，水能，潮汐能等。 如何合理利用能源： 1）节能
2）开发新能源
七、能的转化的方向性 能源开发
1.自然过程的方向性：自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化确是受到限制的。这时如果要使变化了的事物重新回复
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到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性。
例如热传导：两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从温度高的物体传给温度低的物体，但不会自发地从温度低的物体传给温度高的物体。这就是热传导的方向性。如果要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而对外界要产生影响。
2.能量的耗散：在能量转化中，流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象，称为能量耗散。它反映出自然界中的宏观过程具有方向性。
固体与液体的微观结构
从分子理论可以知道：分子不停地在做无规则运动，它们之间又有相互作用的分子力存在。分子力的作用使分子聚集在一起，分子的无规则运动又使它们分散开来，这两种作用相反的因素决定了分子的三种不同的聚集状态：固态、液体和气态。
固体和液体有一个共同点，即原子、分子间的距离小，彼此之间有较强的作用，它们都不易被压缩（即有固定的体积），而气体和液体没有一定的形状，都具有流动性，所以称流体。气体分子距离较大，分子力非常小，可认为气体分子除碰撞外，不受任何力，所以气体分子可以到达容器的任何角落而充满整个容器。 一、固体的微观结构（晶体）
1．固体中分子或原子间的距离在零点几纳米左右，相互作用的分子力比较明显，组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）依照一定的规律在空间整齐地排列，构成“空间点阵”。
氯化钠的空间结构
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金刚石的空间结构
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2. 组成晶体的物质微粒并不静止在格点上，而是在不停地做热运动。由于受到强大分子力的束缚，它们只能在格点附近做幅度不大的振动，振动的幅度随温度的升高而增大。
所以固体（晶体）在宏观上表现为有规则的外形和有固定的体积。 二、液体的微观结构
1. 液体中分子间的距离在零点几纳米左右，相互作用的分子力也比较明显，液体中分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，振动的幅度随温度的升高而增大。这一点与固体分子的运动情况类似。
2. 液体中分子没有固定的平衡位置，它在某一位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动，这样液体中分子的平衡位置是移动的。
所以液体在宏观上表现为有固定的体积但没有规则的外形，而且具有流动性。
气体性质
知识点点拨：
１．描写气体的状态参量
（１） 气体的体积：气体充满容器的容积，它总等于容器的容积。单位是m3。
在标准状态（温度为０Ｃ、压强为１个标准大气压）下，１mol任何气体的体积都等
于22.4升。
（２） 气体的温度：宏观上表气体的冷热程度，微观上表示分子平均动能的大小。温度的国
际单位是开尔文（Ｋ）。
热力学温度T与摄温度ｔ的换算关系：T?t?273 但注意：?T??t
（３） 气体的压强：气体的压强是由于大量气体分子与容器璧频繁碰撞产生的。P?际单位：帕（Pa）
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上海市高中物理知识点总结（完整版） - 图文
