分子热运动内能
一、本周知识概述
前面,大家已经学习了物质是由分子组成的知识,但大家有没有用肉眼看到分子的运动?为什么打开一瓶香水,
很快就会闻到香味,是什么跑到鼻子里去了呢?本周我们
将进入微观的分子领域,探讨分子运动之谜。二、重难点知识精讲(一)分子热运动
1、扩散现象与分子的热运动
(1)扩散现象:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象可以发生在固体之间、液体之间和气体之间。
(2)分子的热运动:扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则的运动又叫分子的热运动。温度越高,热运动越剧烈。2、分子间的作用力
(1)分子间的引力:固体和液体的分子不易飞散,是由于固体和液体之间存在着引力。正是这种分子引力使它们能保持一定的体积,它里面的分子不致散开。
(2)分子间的斥力:由于扩散现象我们可以想到,分子之间存在着间隙,那么固体或液体很难被压缩就表明了分子之间有斥力,正是这种斥力使固体和液体难以被压缩。
例1、固体、液体很难被压缩,是因为物体内(A、大量分子做无规则运动B、分子间相互作用的引力C、分子间相互作用的斥力D、分子间没有空隙解析:
)
分子间的引力和斥力是同时存在的,当分子处于平衡位置时,分子间距离为子间的引力和斥力相等。当分子间的距离大于现为引力。当分子间的距离小于
,分
时,引力大于斥力,分子间的作用力表
时,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力。在正
常情况下,固体、液体的分子在平衡位置振动,引力等于斥力,当挤压固体或液体时,分子间距离小于难被压缩的原因。答案:C
例2、下列几种说法中说明分子不停地做无规则运动的实例,正确的是(A、食盐在水中溶解,使水全部有了咸味B、烧开水时,水蒸气不断地上升
C、室内扫地时,在阳光照射下看见尘土飞扬D、夏天吃冰棍时,打开包装纸会看见白色气体E、空气定向运动形成风F、水由高处流向低处解析:
A、食盐放入水中溶解从而使水变咸,是因为食盐分子和水分子彼此进入对方造成的;
B、烧开水时水蒸气上升,是汽化现象,上升的水蒸气是大量的水分子组成的,汽化使得其密度变小,在浮力作用下上升,不能说明它们在做无规则运动;
C、尘土飞扬是尘土小颗粒的运动,尘土小颗粒不是分子,且这种运动是扫帚施力造成的;
D、白色气体是空气中的水蒸气液化成的小水珠;
E、风的形成是空气分子的定向运动,是对流而不是分子无规则运动形成的;F、水的流动是在重力作用下的运动。应该注意的是,扩散现象是大量分子永不停息地做无规则运动,而扩散现象的判断就更确切一些,不同的物质相互接触时,仅仅由
)
,分子间作用力表现为斥力,以反抗它被挤压,这就是固体,液体很
于分子的运动而彼此进入对方的现象,的作用下大量分子的定向运动。答案:A
与扩散现象容易混淆的是对流,而对流是在压力
例3、下列叙述中能说明温度越高分子的无规则运动越剧烈的是()
A.腌咸蛋时,放盐后要过较长时间蛋才变咸;炒菜时,放盐后菜很快就有了咸味B.气温高时,植物生长快些C.洗过的衣服在夏天比冬天干得快D.固体的体积随温度降低而缩小解析:
A项中腌蛋或炒菜时,蛋或菜变咸,都是由于盐分子发生扩散的结果,炒菜时菜很快就有了咸味,表明温度越高,分子运动越剧烈。因而扩散运动加剧;其他液体分子的吸引而跑到液体外面,成为气体分子的机会越多;体体积缩小,表明了温度降低时分子间的平均距离减小,分子的无规则运动加剧,这时固体的体积就会增大。故分子运动无关。答案:ACD
例4、同学们做作业时,常用透明胶带把错处揭掉,在操作时往往把胶带用力抹一下使之与纸紧贴,才能很容易将错处的纸揭掉一层,为什么?思路分析:
用力抹胶带,可以缩小胶带与纸之间的距离,使分子之间引力增大。答案:
要使分子间的引力产生作用,分子间的距离应小到一定的程度(约力抹纸面上的胶带,可以缩小胶带与纸的分子间的距离,揭掉一层。所以用胶带改错时,用力抹一下胶带效果较好(二)内能1、内能
10-10m),用C项中夏天比冬D项温度降低时,固
B与
天的温度高,水的蒸发快,表明温度高时液体分子的无规则运动加剧,因而能挣脱液面
即振动减弱,反之,温度升高,A、C、D都是正确的,但
使写有字的纸在分子引力下被
(1)物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。(2)一切物体都有内能。因为分子的运动不会停息,所以分子总有动能,又因为分子之间的作用力不会消失,所以分子之间总存在着势能。2、内能与机械能的区别
机械能与整个物体的机械运动情况有关,
内能与物体内部分子的热运动和分子间的
相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。3、物体的内能跟温度有关
同一个物体,温度越高,内能越大;温度降低,内能减少。因为同一个物体,温度越高,分子热运动的速度越大,所以内能越大。4、改变物体的内能的方式
(1)做功改变物体的内能:如果对物体做功,那么物体的内能就会增加,如克服摩擦做功、压缩气体做功都会使物体的温度升高,内能增加。如果物体对外做功,它的内能就会减少,如气体膨胀对外做功,自己的温度降低,内能减少。
(2)热传递改变物体的内能:发生热传递的条件是物体之间存在温度差,不同温度的物体相互接触时,温度较高的物体放出热量,内能减少;温度较低的物体吸收热量,内能增加。
(3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。如果你事先没有观察到物体内能的改变过程,那么,你就无法确定是用哪种方法改变物体内能的。例5、物体的温度升高了,那么物体(A、一定吸收了热量B、一定是物体对外做功C、一定是外界对物体做了功
D、可能是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做了功解析:
物体温度升高了,物体内大量分子无规则运动的速度变快,物体的内能一定增加。改变物体内能的方法有两种,一种是热传递,吸收了热量可以使物体的温度升高,另一种是做功,外界对物体做功,把其它形式的能转化为物体的内能,使物体内能增加,物体温度升高,且这两种方式是等效的。
)
答案:D
例6、在物体没有发生物态变化的前提下,下列各种说法正确的是(A、温度较高的物体,所含的热量较多
B、质量相同的物体,温度较高的,所含的热量较多C、同一物体温度较高时,所含的热量较多D、同一物体温度升高较大时,所吸收的热量较多解析:
物体吸收或放出热的多少叫热量,也就是说,在热传递过程中,传递能的多少。可见热量是一个过程量,只有在热传递的过程中才能称为热量,由此判定,三个选项中所讲温度较高的物体所含热量较多是错误的,
再高没有发生热传递,也就谈不上热量,而D选项中所说的温度升高较大时,变化,对于同一物体来说,温度升的越高,吸收的热量就越多。答案:D
例7、下面关于能量转化的几种说法中正确的是(A.用砂轮磨刀时,刀的温度升高了,内能转化为机械能B.陨石进入大气层成为流星时,机械能转化为内能
C.壶中水沸腾时,壶盖不停地跳动,水的内能转化为壶盖的动能
D.用打气筒给车胎打气时,筒内空气的内能转移到气筒上,使气筒壁温度升高分析:
砂轮磨刀时,刀静止不动,砂轮转动,刀的温度升高,应是砂轮对刀做功,机械能转化为内能;陨石成为流星发光和热,是由于空气与陨石间摩擦时,陨石的机械能转化为陨石的内能;蒸汽冲动壶盖时,是水蒸气对壶盖做功,壶盖的动能是由水蒸气内能转化的;用打气筒打气时,是外力通过活塞挤压筒内空气柱做功,气体内能增加,温度升高,通过热传递方式使内能转移。解答:BCD 注意:
)
A、B、C
温度说明温度
因为温度是一个状态量,
)
这个状态量发生了变化,温度变化是个过程,因为有热传递发生,物体的温度才会发生