1、物理 3-33-3 知識(shí)點(diǎn)匯總-2 -選修 3-33-3 知識(shí)點(diǎn)匯總1 1 兩種分子模型(1)(1)固體、液體分子一個(gè)一個(gè)緊密排列， 可將分子看成球形或立方體形，如圖所 示，分子間距等于小球的直徑或立方體(2)(2)氣體分子不是一個(gè)一個(gè)緊密排列的，它們之 間的距離很大，所以氣體分子的大小不等于分子 所占有的平均空間(不能求出氣體分子的大小) 如圖所示，此時(shí)每個(gè)分子占有的空間視為棱長(zhǎng)為 體，所以d=3Vo2.2.用油膜法估測(cè)分子的大小(1)(1)實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上 時(shí), ,油酸就在水面上散開(kāi)，其中的酒精溶于水中并很快揮 發(fā), ,在水面上形成一層純油酸的單層分子薄膜。如

2、果把分 子看成小球，單層分子油膜的厚度就可以認(rèn)為等于油酸分子的直徑，如圖所示。實(shí)驗(yàn)中如果算出一定體積 V V 的油 酸在水面上形成的單分子油膜的面積 S,S,即可算出油酸分 子直徑的大小,即d的棱長(zhǎng)，所以d=型) )。3 36V(球體模型) )或d=n3V立方體模d的立方球井仆齊曲朋立方協(xié)出介f模里-3 -唁。(2)(2) 實(shí)驗(yàn)器材 清水、酒精、油酸、量筒、淺盤( (邊長(zhǎng)約為30cm40cm) )、注射器( (或滴管) )、玻璃板、彩筆、痱子粉(或 細(xì)石膏粉) )坐標(biāo)紙、容量瓶(500mL)(500mL)(3)(3) 實(shí)驗(yàn)步驟1用稀酒精溶液及清水清洗淺盤，充分洗去油污、粉塵， 以減少實(shí)驗(yàn)誤差。

3、2配制油酸酒精溶液：取純油酸 1mL,1mL,注入 500mL500mL 的容量瓶 中, ,然后向容量瓶?jī)?nèi)注入酒精，直到液面達(dá)到 500mL500mL 刻度 線, ,搖動(dòng)容量瓶，使油酸分子充分與酒精分子結(jié)合，這樣就 得到了體積濃度約為 0.2%0.2%的油酸酒精溶液。3用注射器或滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中, ,并記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)的滴數(shù)NoNo4向淺盤里倒入約 2cm2cm 深的水, ,并將痱子粉或細(xì)石膏粉均 勻地撒在水面上。5用注射器或滴管將 1 1 滴油酸酒精溶液滴在水面上。6待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，并將 油酸薄膜的形狀用彩筆畫(huà)在玻璃板上。7將畫(huà)有油酸

4、薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算輪廓-4 -范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù), ,不足半個(gè)的舍去, ,多于半個(gè)的算 個(gè), , 算出油膜的面積 S So8根據(jù)油酸酒精溶液的濃度, ,算出 1 1 滴溶液中純油酸的體 積V,并代入公式d S算出油酸薄膜的厚度 d do(4)(4)數(shù)據(jù)處理( (計(jì)算方法) )：1滴油酸酒精溶液的平均體 積口VoV N滴油酸酒精溶液的體積、N21滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積1cm)1cm)o分子直徑ds( (代入數(shù)據(jù)時(shí)注意單位的統(tǒng)一) )(5)(5)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)油酸酒精溶液配制好后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免改變濃度, , 造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差。2實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意, ,淺盤是否干凈, ,否則

5、難以形成油膜。3淺盤中的水應(yīng)保持平衡，痱子粉應(yīng)均勻撒在水面上。4向水面滴油酸酒精溶液時(shí), ,應(yīng)靠近水面, ,不能離水面太 高，否則油膜難以形成V.V.V V油酸酒精溶液的體積比油膜的面積s n( (體積比純油酸體積溶液的體積1cm2(n(n 為有效格數(shù), ,小方格的邊長(zhǎng)為-5 -5待測(cè)油酸液面擴(kuò)散后又收縮, ,要在穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓6本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小, ,實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求-6 -即可。3.3. 阿伏加德羅常數(shù) （1 1） 1mol1mol 的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù), ,這個(gè)數(shù)量可以 用阿伏加德羅常數(shù)來(lái)表示, ,常取 2=6.022=6.02X101023molmol-1。阿伏加德

6、羅常數(shù)是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁。微觀 物理量有：分子體積V。、分子直徑d、分子質(zhì)量mo等。宏觀 物理量有：物體體積V、摩爾體積Vm、物體質(zhì)量m、摩爾質(zhì) 量M物質(zhì)密度等。利用阿伏加德羅常數(shù)可計(jì)算下列物理量：分子的質(zhì) 量：moM上NANA2分子的體積：Vo百也（僅適用于固體和液體, ,對(duì)于氣NANA體,Vo,Vo 為一個(gè)分子占據(jù)空間的體積）3物體所含的分子數(shù) : :N gNAgNA或N gNAgNAVmVmMM4氣體分子間的平均距離：d3氏3普（VoVo 為氣體分子所占【分子的熱運(yùn)動(dòng)】擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)定義不同物質(zhì)能夠彼懸浮在液體（或氣體）中的固據(jù)空間的體積）固體、液體分子直徑-7 -是分

7、子無(wú)規(guī)則運(yùn)大量液體（或氣體）分子對(duì)懸的擴(kuò)散現(xiàn)象明顯也越大， 因此微粒越小，布此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)的直接結(jié)果，是原因分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)浮微粒的撞擊的不平衡導(dǎo)致 的影響因素的宏觀反映溫度: :溫度 越高擴(kuò)散越快（2 2） 濃度: :從濃度高處 向濃度低處擴(kuò)散，濃度差越大，擴(kuò)散 越顯著物態(tài): :氣態(tài)物質(zhì)的 擴(kuò)散現(xiàn)象最快、 最 顯著。固態(tài)物質(zhì) 的擴(kuò)散現(xiàn)象最慢， 短時(shí)間內(nèi)非常不（1 1）溫度: :溫度越高, ,布朗運(yùn)動(dòng) 越明顯。溫度越高，液體分子 運(yùn)動(dòng)的平均速率越大， 對(duì)懸浮 于其中的微粒的撞擊作用也 越大， 因此溫度越高，布朗運(yùn) 動(dòng)越劇烈。（2 2）固體微粒的大 小： 微粒越小布朗運(yùn)動(dòng)

8、越明 顯。 懸浮微粒越小， 某時(shí)刻與 它相撞的分子數(shù)越少， 來(lái)自各 方向的沖擊力越不平衡；另外 微粒越小，其質(zhì)量也就越小，明顯。液態(tài)物質(zhì)相同沖擊力下產(chǎn)生的加速度-8 -程度，介于氣態(tài)朗運(yùn)動(dòng)越明顯-9 -與固態(tài)之間。擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明了布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無(wú)規(guī)微觀分子都在永不停則運(yùn)動(dòng)，不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)機(jī)制n息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng), ,但間接反映了液體( (或氣動(dòng)體) )分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)相同占八、(1)(1) 產(chǎn)生的根本原因相冋，都是分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)點(diǎn)動(dòng)；(2)(2) 它們都隨溫度的升高而表現(xiàn)得越明顯1.1.熱運(yùn)動(dòng)定義：物理學(xué)中把分子永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：(1)(1)永不停息 無(wú)規(guī)則運(yùn)

9、動(dòng) 劇烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈實(shí)驗(yàn)證據(jù)：擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)2.2.布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的比較布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)區(qū) 別研究對(duì)象是固體微粒， 微粒越小, ,布朗運(yùn)動(dòng) 越明顯, ,在液體、氣體中 發(fā)生研究對(duì)象是分子，任何物體的分子都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)-10 -使用光學(xué)顯微鏡觀察使用電子顯微鏡觀察相無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)永不停息與溫度有關(guān)，溫度越同高運(yùn)動(dòng)越劇烈占八聯(lián)周圍液體（或氣體）分子的熱運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生系的原因，布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)注意：擴(kuò)散現(xiàn)象的顯著程度濃度有關(guān)。當(dāng)兩種物質(zhì)一定的前提下，當(dāng)兩部分的分子分布濃度相同時(shí)，濃度不再變化 宏觀上擴(kuò)散停止，但分子運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有停止，因此這種狀態(tài) 是一種動(dòng)態(tài)平衡。

10、布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是單個(gè)分子的 運(yùn)動(dòng)，但布朗運(yùn)動(dòng)間接反映周圍液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng)。 布朗運(yùn)動(dòng)中懸浮在液體或氣體中的微粒是人的肉眼不能 直接觀察到的。3.3.熱運(yùn)動(dòng)1熱運(yùn)動(dòng)是分子的運(yùn)動(dòng)，但熱運(yùn)動(dòng)是對(duì)大量分子而言的， 對(duì)個(gè)別分子來(lái)說(shuō)熱運(yùn)動(dòng)無(wú)意義。2分子熱運(yùn)動(dòng)是擴(kuò)散現(xiàn)象形成的直接原因，布朗運(yùn)動(dòng)是分 子熱運(yùn)動(dòng)的間接反映，特別注意不能說(shuō)擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn) 動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)。【分子間的作用力】-11 -1 1 (1 1)分子間有空隙擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)表明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn) 動(dòng), ,同時(shí)也反映了分子間有空隙，假若分子間無(wú)空隙, ,則無(wú) 規(guī)則運(yùn)動(dòng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)物體的熱脹冷縮現(xiàn)象正是由于物體分子間的空隙

11、增大 或縮小造成的, ,這是氣體、液體和固體所共有的現(xiàn)象。-12 -(1)(1)分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力。宏觀表現(xiàn)的分子力是分子間引力和斥力的合 為1010m。此時(shí)分子并不是靜止不動(dòng)而是在平衡位置附近振 動(dòng)。(3)(3)分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但是斥力變化得較快。【分子動(dòng)理論】?jī)?nèi)容：物體是由大量分子組成的。 分子在永不停息地 做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。分子之間存在著引力和斥力。實(shí)驗(yàn)依據(jù): 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)從宏觀上解釋1固體有一定體積和形狀，且很難被拉斷，說(shuō)明分 子間有引力存在2分子間有空隙，但用力壓縮物體，物體不易被壓 縮, ,說(shuō)明分子間有斥力存在

12、從微觀上解釋攵1分子間雖然有空隙，但大量分子卻能聚集在起 形成固體或液體，說(shuō)明分子之間存在著引力2分子間有引力，而分子間又有空隙，沒(méi)有緊緊吸 在起，這說(shuō)明分子間還存在著斥力(2(2)分子間作用力的分析2.2.分子間的作用力的理解(2)(2)ro為分子間引力和斥力大小相等時(shí)的距離, ,其數(shù)量級(jí)-13 -動(dòng)【平衡態(tài)與熱平衡】1.1.平衡態(tài)(1)(1) 熱力學(xué)的平衡態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍 在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí) 間變化, ,表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化。(2)(2) 平衡態(tài)是一種理想情況，因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)完全不受外界 影響是不可能的。(3)(3) 平衡態(tài)的特點(diǎn)

13、：系統(tǒng)溫度、壓強(qiáng)、體積不發(fā)生變化。2.2.熱平衡：相互接觸的兩個(gè)系統(tǒng)，各自的狀態(tài)參量將會(huì)相 互影響而分別改變，最后, ,兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)參量將不再變 化, ,我們就說(shuō)兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡，一切達(dá)到熱平衡的 系統(tǒng)都具有相同的溫度, ,所以兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)準(zhǔn) 是系統(tǒng)具有相同的溫度。3.3. 平衡態(tài)與熱平衡概念的區(qū)別(1)(1) 平衡態(tài)不是熱平衡，平衡態(tài)是對(duì)某一系統(tǒng)而言的，熱平 學(xué)衡是對(duì)兩個(gè)接觸的系統(tǒng)而言的。(2)(2) 分別處于平衡態(tài)的兩個(gè)系統(tǒng)在相互接觸時(shí)，它們的狀 態(tài)解可能會(huì)發(fā)生變化，直到溫度相同時(shí)，兩系統(tǒng)便達(dá)到了 熱平衡。達(dá)到熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)都處于平衡態(tài)。-14 -說(shuō)明：兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡

14、后再把它們分開(kāi)，如果分開(kāi)后 它們都不受外界影響，再把它們重新接觸，它們的狀態(tài)不 會(huì)發(fā)生新的變化。因此，熱平衡概念也適用用兩個(gè)原來(lái)沒(méi) 有修發(fā)生過(guò)作用的系統(tǒng)。因此可以說(shuō)，只要兩個(gè)系統(tǒng)在接 觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，我們就記說(shuō)兩個(gè)系統(tǒng)原來(lái)是 處于熱平衡的。4.4. 熱平衡定律：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平 衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡 ，這個(gè)結(jié) 論稱為熱平衡定律。【溫度和溫標(biāo)】1.1.溫度：處于熱平衡的系統(tǒng)之間有一 “共同熱學(xué)性質(zhì)”， 即溫度。(1)(1)宏觀上，表示物體的冷熱程度。-15 - 微觀上, ,反映分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。(3)(3) 切達(dá)到熱 平衡的物體都具有相同的

15、溫度。2.2.溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)提出者攝爾修斯開(kāi)爾文零度的規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度-273.15-273.15C溫度名稱攝氏溫度熱力學(xué)溫度溫度符號(hào)t tT T單位名稱攝氏度開(kāi)爾文單位符號(hào)CK K關(guān)系(1)T=t+273.15K,(1)T=t+273.15K,粗略表示:T=t+273K:T=t+273K 關(guān)系(2)(2)每一開(kāi)爾文的大小與每一攝氏度的大小相等3.3.溫度與溫標(biāo)的應(yīng)用:(1):(1)溫度變化 1 1 C C 與變化 1K1K 是等效的, ,即厶= t,t,但AT工厶 t+273.15Kt+273.15K-16 - 絕對(duì)零度(-273.1-273.1 5 5C=0=0

16、 K K)是低溫的極限。絕對(duì)零度-17 -是溫度理論上的極限, ,只能無(wú)限接近, ,不能達(dá)到。【分子動(dòng)能】疋 分子由于無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做分子動(dòng)能單(1)(1)物體由大量分子組成，每個(gè)分子都有分子7個(gè)動(dòng)能。分(2)(2)分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng), ,每個(gè)子分子的動(dòng)能大小不同，并且時(shí)刻在變化。對(duì)的(3)(3)熱現(xiàn)象是大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)分動(dòng)果, ,個(gè)別分子的動(dòng)能沒(méi)有實(shí)際意義。子能動(dòng)(1)(1)溫度是大量分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表能分現(xiàn), ,具有統(tǒng)計(jì)意義。溫度升高，分子的平均動(dòng)力的子能增大, ,但不是每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大，個(gè)理的別分子的動(dòng)能可能增大, ,也可能減小，但總體解平平均

17、動(dòng)能上所有分子的動(dòng)能之和一定是增加均的。動(dòng)(2)(2)雖然同一溫度下, ,不同物質(zhì)的分子熱運(yùn)動(dòng)能的平均動(dòng)能相同，但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì) 量不盡相同, ,平均速率大小一般不相同。-18 -【分子勢(shì)能】定義分子間由分子力和分子間的相對(duì)位置決定 的勢(shì)能分子勢(shì)能的特點(diǎn)由分子間的相對(duì)位置決定，隨分子間距離的 變化而變化。分子勢(shì)能是標(biāo)量，正負(fù)表示的 是大小, ,具體的值與零勢(shì)能的選擇有關(guān)分子勢(shì)能與分子力做功分子力做正功時(shí)，分子勢(shì)能減少，分子力做 負(fù)功時(shí), ,分子勢(shì)能增加。取分子間距離無(wú)限 遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零值，一般兩分子間距離r 1Oro時(shí)分子勢(shì)能均視為零。分子勢(shì)能與分子間的距圖 示心分子間距離在小于平衡距

18、引落 L 離時(shí), ,分子勢(shì)能最大值在零距離處；分子距離在大于平衡距 離時(shí), ,分子勢(shì)能最大值在無(wú)窮遠(yuǎn)處；分子間 距離在無(wú)窮遠(yuǎn)處引力和斥力都為零,引力 起的勢(shì)能最大；分子間距離在無(wú)窮近處引力 和斥力最大，斥力引起的勢(shì)能最大。r ro分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子斥力做負(fù)功, ,分子勢(shì)能增大rro分子力為零，分子勢(shì)能最八（但不為零）。-19 -離的關(guān)系在此位置左右分子間距離r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大。所以說(shuō)平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)rro分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大, ,分子引力 做負(fù)功，分子勢(shì)能增大r 10 ro分子勢(shì)能均視為零影響因素宏觀分子勢(shì)能跟物體的體積有關(guān)，物體的體積變化,

19、 ,物體的勢(shì)能會(huì)變化. .但不能說(shuō)體積變大, ,分子勢(shì)能一定變大。要視具體的物質(zhì)而定微觀分子勢(shì)能跟分子間距離 r r 有關(guān), ,分子勢(shì)能與r的關(guān)系不是單調(diào)變化的【內(nèi)能】1.1. 內(nèi)能的概念及決定因素(1)(1)物體的內(nèi)能： 物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì) 能的總和。 任何物體都具有內(nèi)能，因?yàn)橐磺形矬w都是由不停地做 無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)且相互作用著的分子所組成的。(3)(3)決定物體內(nèi)能的因素從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體的物質(zhì)的量、溫度和 體積三個(gè)因素決定-20 -從微觀上看: :物體內(nèi)能的大小由組成物體的分子總數(shù)、分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度和分子間的距離三個(gè)因素決定2 2.內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)

20、目?jī)?nèi)能機(jī)械能對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)形式微觀分子的熱運(yùn)動(dòng)宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)能量常見(jiàn)形式分子動(dòng)能、分子勢(shì) 能物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能能量存在的原因由物體內(nèi)大量分 子的熱運(yùn)動(dòng)和分 子間相對(duì)位置決 疋由于物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)、被舉高或發(fā)生彈性形變影響因素物質(zhì)的量、物體的溫度和體積物體的質(zhì)量、機(jī)械運(yùn)動(dòng) 的速度、離地高度（或相 對(duì)于零勢(shì)能面的高度） 和彈性形變程度是否為零永遠(yuǎn)不能等于零一定條件下可以等于零聯(lián)係在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化3.3.對(duì)物體內(nèi)能的大小及內(nèi)能改變的分析-21 -具體比較和判斷時(shí), ,必須抓住物體內(nèi)能的大小與 分子數(shù)目、溫度、物體的體積及物態(tài)等因素有關(guān) ，結(jié)合能 量轉(zhuǎn)化和守恒定律，綜合進(jìn)行分析(1)

21、(1) 當(dāng)物體質(zhì)量m定時(shí)( (相同物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M相等),),物 體所含分子數(shù)n就一定。(2)(2) 當(dāng)物體溫度一定時(shí)，物體內(nèi)部分子的平均動(dòng)能就一定。(3)(3) 當(dāng)物體的體積不變時(shí)，物體內(nèi)部分子間的相對(duì)位置就 不變, ,分子勢(shì)能也不變。(4)(4) 當(dāng)物體發(fā)生物態(tài)變化時(shí)，要吸收或放出熱量，使物體的 溫度或體積發(fā)生改變，物體的內(nèi)能也隨之變化。【氣體的狀態(tài)參量】參量4體積溫度壓強(qiáng)定義氣體體積就 是氣體分子 所能達(dá)到的 空間的體積宏觀上溫度表示 物體的冷熱程度。微觀上溫度是物 體分子平均動(dòng)能 的標(biāo)志氣體作用在單位 面積器壁上的壓 力單位Lmm，L L， mlml C C，K KPaPa， atma

22、tm，mmhmmh關(guān)疋質(zhì)量的氣體，二個(gè)參量疋，氣體處于疋的-22 -系狀態(tài); ;如果二個(gè)量都發(fā)生變化或其中兩個(gè)量發(fā)生變 化, ,則氣體狀態(tài)發(fā)生變化。只有一個(gè)參量發(fā)生變化 是不可能的1.1.容器處于平衡狀態(tài)時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算（1 1）取等壓面法：根據(jù)同種液體在同一水平液面 處壓強(qiáng)相等，在連通器內(nèi)靈活選取等壓面。由兩 側(cè)壓強(qiáng)相等列方程求解壓強(qiáng)。例如，圖中, ,同一 水平液面 C C D D 處壓強(qiáng)相等，故PAp Ph。這是依據(jù)連通器原理：在連通器中，同一液體（只有一種液 體且液體不流動(dòng)）的同一水平液面上的壓強(qiáng)相等。（2 2）參考液片法：選取假想的液體薄片（自身重力不計(jì)）為 研 究對(duì)象, ,分析液

23、片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程消去 面積, ,得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等，進(jìn)而求得氣體壓強(qiáng)。例如, ,圖中粗細(xì)均勻的 U U 形管中封閉了一定質(zhì)量 的氣體 A,A,在其最低處取一液片 B,B,由其兩側(cè)受力平衡可 知PAghoS Po gh ghS, ,即PAPOgh。（3 3）力平衡法: :選與封閉氣體接觸的液柱（或活塞、汽缸） 為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，由F合0列式求氣體壓強(qiáng)。說(shuō)明：（1 1）在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)Pgh時(shí)，應(yīng)精別注意 h h 表示液面間的豎直高度差，不一規(guī) 定是液柱長(zhǎng)度。-23 -(2)(2) 求由液體封閉的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)選擇最低液面列總平衡 方程。(3)(3) 若選取

24、的是一個(gè)參考液片，則液片自身重力不計(jì)，若選 取的是某段液柱咸固體，則其自身重力也要考慮。(4)(4) 計(jì)算對(duì)注意單位的正確使用。2.2. 容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算當(dāng)容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選與氣體相關(guān)聯(lián)的活塞( (汽缸) )、液柱為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，然后由牛頓第二 定律列方程，求出封閉氣體的壓強(qiáng)。【玻意耳定律】1.1. 內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比。2.2. 數(shù)學(xué)表達(dá)式PM P2V2或pv C3.3. 適用條件：(1)(1)氣體質(zhì)量不變、溫度不變(2)(2)氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大。5.5.玻意耳定律的推廣(1)(1)玻意耳定律的推廣式：將某氣體

25、P，V,M在保持總質(zhì)量、 溫度不變的情況下分成了若干部分P,V1,M1、P2,V2,M2、Pn,Vn,Mn貝有pV pM P2V2P”V”(2)(2) 充氣問(wèn)題研究對(duì)象的選取方法：如果打氣時(shí)每一次打入 的氣體質(zhì)-24 -量、體積和壓強(qiáng)均相同，則可設(shè)想用一容積為nVo的打氣筒將壓強(qiáng)為Po的氣體一次打入容器與打n次氣等效 代替。研究對(duì)象應(yīng)為容器中原有的氣體和n次打入的氣體總和。表達(dá)式：整個(gè)過(guò)程為等溫壓縮過(guò)程Po(nVoV容) PV容(3)(3) 抽氣問(wèn)題： 從容器內(nèi)抽氣的過(guò)程中， 容器內(nèi)的氣體質(zhì)量 不斷減小，這屬于變質(zhì)量的問(wèn)題。1研究對(duì)象：每次抽氣過(guò)程中抽出的氣體和剩余 氣體作為研究對(duì)象2表達(dá)式:

26、 :整個(gè)過(guò)程可看成等溫膨脹過(guò)程第一次：PoV容Pi(V容Vo)第二次：PlV容P2(VV0).(4)(4) 關(guān)于灌氣問(wèn)題個(gè)大容器里的氣體分裝到多個(gè)小容器的問(wèn)題，也 是一個(gè)典型的變質(zhì)量問(wèn)題。1研究對(duì)象：大容器的氣體和多個(gè)小容器中的氣體看做整體作為研究對(duì)象。2表達(dá)式：pV容=P(V容V V2Vn)。【等容變化】-25 -1.1.等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體, ,在體積保持不變的情 況下發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程。2.2.查理定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比表達(dá)式餐T T或2 T2說(shuō) 明一定質(zhì)量的某種氣體在等容變化過(guò)程中，壓強(qiáng)p跟 熱力學(xué)溫度T成正比例關(guān)系，但是p不

27、與攝氏溫度成 正比, ,壓強(qiáng)的變化量p與攝氏溫度的變化量t成正 比【等壓變化】1.1.等壓變化：一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程。2.2.蓋一呂薩克定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體 積V與熱力學(xué)溫度T成正比-26 -表達(dá)式VC生V2或出衛(wèi)TT1T2V2T2-27 -說(shuō)明一定質(zhì)量的某種氣體在等壓變化過(guò)程中，V與 熱力學(xué)溫度T成正比，不與攝氏溫度t成正比，但體 積的變化量V與攝氏溫度的變化量t成正比【由溫度變化引起的水銀柱移動(dòng)問(wèn)題的分析方法】水銀柱移動(dòng)的方向是熱學(xué)中常見(jiàn)的一類問(wèn)題。由于氣 體溫度的變化引起的水銀柱的移動(dòng)問(wèn)題， 可以先假定水銀 柱兩側(cè)氣體的體積不

28、變。那么，由于溫度的變化，必然會(huì)引 起氣體壓強(qiáng)的變化，比較這兩部分氣體壓強(qiáng)變化的大小， 從而判斷出水銀柱移動(dòng)的方向。常采用的分析方法有如下 三種：1.1.極限推理法對(duì)上部的氣體壓強(qiáng)進(jìn)行極限推理，認(rèn)為P20, ,上 部為真空，升溫時(shí)，P1增大，水銀柱上移。反之，降溫時(shí)P1減 小，水銀柱下移。2 2假設(shè)法當(dāng)氣體的狀態(tài)參量發(fā)生變化而使水銀柱可 能發(fā)版生移動(dòng)時(shí)，先假定其中一個(gè)參量（一般為體積） 不變（也就是假設(shè)水銀柱先不動(dòng)）；以此為前提，再運(yùn)用相 應(yīng)的氣體實(shí)驗(yàn)定律（如查理定律）進(jìn)行分析討論，看討論的 結(jié)果是否跟假設(shè)相符，若相符，說(shuō)明原假設(shè)成立；若不相符，-28 -出現(xiàn)了矛盾，說(shuō)明原假設(shè)不成立，解決了此

29、矛盾從而就能 推出正確的結(jié)論。分析的關(guān)鍵在于合理選擇研究對(duì)象，正 確進(jìn)行受力分析，然后通過(guò)比較作出判斷。例如, ,如圖所示，水銀柱原來(lái)處于平衡狀所受合 外力為 0,0,即此時(shí)兩部分氣體的壓強(qiáng)差P PlP2。溫度升高 時(shí), ,兩部分氣體的壓強(qiáng)都增大，假設(shè)水銀柱不動(dòng)，兩部分氣 體都為等容變化，可推得P寸P。若P1P2, ,則水銀柱所受 合外力方向向上，應(yīng)向上移動(dòng)；若口P2, ,則水銀柱向下移 動(dòng)； 若P1P2, ,則水銀柱不動(dòng)。 顯然如果升高相同的溫度，水銀柱將向上移動(dòng)。3.3.圖象法判斷水銀柱移動(dòng)還可用P T圖象 法。仍假設(shè)水銀柱不動(dòng)，兩部分氣體都為等 容變化, ,在同一P T坐標(biāo)系中畫(huà)出兩段氣

30、柱的等容線，如圖所示，在溫度相同時(shí)P1P2, ,得氣柱 I I 等容線 的斜率較大，當(dāng)兩氣柱升高相同的溫度T時(shí), ,其壓強(qiáng)的增 量PlP2, ,所以水銀柱將上移。【理想氣體狀態(tài)方程】1.1.理想氣體定義在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律-29 -的氣體實(shí)際氣體可看溫度不太低壓強(qiáng)不太大成理想 氣體的 條件宏觀1理想氣體是一種理想化模型，是對(duì)實(shí)際 氣體的科學(xué)抽象。2理想氣體嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)觀定律特點(diǎn)微觀1理想氣體分子本身的大小可以忽略不 計(jì), ,分子可視為質(zhì)點(diǎn)。2理想氣體分子除碰撞外，無(wú)相互作用的 引力和斥力。3從能量上看，理想氣體忽略了分子力， 故無(wú)分子勢(shì)能。理想氣體的內(nèi)能等于所有 分子熱

31、運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之和，一定質(zhì)量的理想 氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。2.2.理想氣體狀態(tài)方程內(nèi)容一定質(zhì)量的某種理想氣體，在從狀態(tài) 1 1 變化到狀 態(tài) 2 2 時(shí), ,盡管其p、V、T都可能改變，但是壓強(qiáng)跟-30 -體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變公式驢竽或7C（C為常量）T2T氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律是理想氣體狀態(tài)方程的特與氣體例。實(shí)驗(yàn)定當(dāng)T不變時(shí)：戒PM（玻意耳定律）。當(dāng)V不變時(shí)：律的關(guān)pT2（查理定律）。糸當(dāng)p不變時(shí)：* * （蓋一呂薩克定律）。（1 1）公式的適用條件：在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低時(shí)成立說(shuō)明（2 2）罕C，式中的常量 C C 由氣體的種類和質(zhì)量決疋, ,與其他參量無(wú)關(guān)3.3. 應(yīng)用理想氣

32、體狀態(tài)方程解題的一般步驟：1明確研究對(duì)象，即一定質(zhì)量的理想氣體。確定初、末 狀態(tài)的參量Pl、V Ti及P2、V2、T23根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解。當(dāng)T不變時(shí): :pViP2V2。當(dāng)V不變時(shí): :半p。當(dāng)p不變時(shí): :T|T2V1V2TiT2。4討論結(jié)果的合理性。-31 -4.4. 應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解決兩部分氣體相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題 要注意：p、V、T情況，分別列出相應(yīng)的方程( (應(yīng)用相 應(yīng)的定律、規(guī)律),),切不可將兩部分氣體視為兩種狀態(tài)。(2)(2)要找出兩部分氣體之間的聯(lián)系，如總體積不變、平衡時(shí) 壓強(qiáng)相等等5.5. 理想氣體狀態(tài)方程的推廣分態(tài)式理想氣體狀態(tài)方程：學(xué)単學(xué) 単，此方程T0T12

33、Tn等號(hào)兩邊所取氣體的質(zhì)量必須相等。證明：設(shè)有一定質(zhì)量的理想氣體，其壓強(qiáng)為P0, ,體 積為Vo, ,熱力學(xué)溫度為To, ,保持各容器內(nèi)的壓強(qiáng)為po, ,溫度To不變, ,將該氣體分裝于n個(gè)體積分別為V1、V2、Vn的容器p內(nèi) 則 有PM MV2Vn)PCVIPM PoVn(1)(1)要把兩部分氣體分開(kāi)看待, ,分別對(duì)每一部分氣體分析 初、 末狀態(tài)的內(nèi), ,則有皿ToToToToTo對(duì)于每一個(gè)容器內(nèi)的氣體來(lái)說(shuō)，狀態(tài)分別變?yōu)閚,Vi,Ti、To-32 -名稱圖象特點(diǎn)其他圖象P2,V2,T2、Pn,Vn,Tn, ,則對(duì)每部分氣體應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程有PoVi止PoV2P2V2PoVnPnVnToT

34、i ToT2，ToTn，所以有PVPVoPX。ToTiT2Tn06.6.理想氣體三種狀態(tài)變化圖象的描逃-33 -PV CT（其中C為常 量，下同）, ,即PV之積 越大的等溫線溫度越高, ,線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)P CT1,斜率k CT, ,T即斜率越大, ,溫度越高越小V與t呈線性關(guān)系圖線 的延長(zhǎng)線均過(guò)點(diǎn)273.15C,。, ,斜率越大,P CT, ,斜即斜率越大, ,體積越小圖線的延長(zhǎng)線不均過(guò)點(diǎn)273.152,0，斜率越大，對(duì)應(yīng)的體積越小V即，斜率k,即斜率越大, ,壓強(qiáng)17,*2dtAPArL耳書(shū)T-34 -對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)越小，圖中P2Pl【氣體熱現(xiàn)象的微觀意義】1.1. （ 1 1 ）氣體分子運(yùn)動(dòng)的

35、特點(diǎn)自由性：分子很小，間距很大，除碰撞 外, ,不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。無(wú)序性：分子密度大，碰撞頻繁，分子運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章。規(guī)律性：分子能充滿到達(dá)的空間，向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子 數(shù)相等，分子速率分布“中間多、兩頭少”。（2 2）理解氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1氣體分子速率分布規(guī)律是大量氣體分子遵從的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)具有不確定性。2溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，不同氣體分子，只要溫度 相同，其平均動(dòng)能就相同。3理想氣體間作用力忽略不計(jì)，沒(méi)有分子勢(shì)能理想氣體 的內(nèi)能等于所有分子動(dòng)能之禾口 ，所以一定質(zhì)量的理想氣體 的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。2.2. 氣體溫度的微觀意義（1 1）當(dāng)溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增多，速

36、率小的分子 數(shù)減少，-35 -分子的平均速率增大，平均動(dòng)能也增大。-36 -(2) 理想氣體的熱力學(xué)溫度T與分子的平均動(dòng)能EK成比, , 即T aEK, ,a是比例常數(shù)。3.3.氣體壓強(qiáng)的微觀意義產(chǎn)生原因大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)碰撞器壁，形成對(duì)容器各處均勻持續(xù)的壓力而產(chǎn)生壓強(qiáng)決疋因素微觀因素1氣體分子的密集程度：氣體分子密集程度大，在單位時(shí)間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù) 就多, ,氣體壓強(qiáng)就越大。2氣體分子的平均動(dòng)能：氣體的溫度觀高，氣體 分子的平均動(dòng)能就大，氣體分子與器壁的碰撞( (可視為彈性碰撞) )給器壁的沖力就大； 從另一 方定面講, ,分子的平均速率大，在單位時(shí)間內(nèi)器 壁受氣體分子撞

37、擊的次數(shù)就多，氣體壓強(qiáng)就越 大。-37 -宏觀因素與溫度有關(guān)：在體積不變的情況下，溫度越 高, ,氣觀體分子的平均動(dòng)能越大，氣體的壓強(qiáng)越 大。與體因積有關(guān)：在溫度不變的情況下，體 積越小，氣體分子素的密度越大，氣體的壓強(qiáng)越 大。理解氣體壓強(qiáng)的微觀意義-38 - 氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)碰撞 器壁的結(jié)果，如果單位時(shí)間內(nèi)碰撞到單位面積器壁上的分 子數(shù)目越多，每次碰撞的沖力越大，氣體的壓強(qiáng)就越大。(2)(2)對(duì)有關(guān)氣體壓強(qiáng)微觀意義的問(wèn)題的分析, ,要抓住氣體 壓強(qiáng)的兩個(gè)微觀決定因素，即分子平均動(dòng)能和分子密集程 度。4.4.氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋時(shí)，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)就增

38、大一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時(shí)，分子的密時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)就增大氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋: :氣體實(shí)驗(yàn)定律反映了描述氣體狀態(tài)的三個(gè)宏觀物理量溫度、體積、壓強(qiáng)之間的關(guān)系, ,有關(guān)氣體實(shí)驗(yàn)定律微觀解釋的問(wèn)題關(guān)鍵是要明確三個(gè)狀態(tài)玻意耳定一定質(zhì)量的氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是一定的。在這種情況下 ，體積減小查集程度保持不變。在這種情況下，溫度升高蓋一呂薩一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)克定律能增大。只有氣體的體積同時(shí)增大，使分子的密集程度減小才能保持壓強(qiáng)不變-39 -參量的決定因素: :溫度一分子平均動(dòng)能, ,體積一分子密集 程度, ,壓強(qiáng)一分子平均動(dòng)能和分子密集程度

39、。【晶體和非晶體】晶體非晶體單晶體多晶體熔點(diǎn)亠有無(wú)外形/有規(guī)則無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則物理性質(zhì)1各向異性各向同性各向同性分子排列1有規(guī)則無(wú)規(guī)則代表物質(zhì)4k石英、云母、明磯、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精等玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等形成與轉(zhuǎn)化亠有的物質(zhì)在不同的條件下能夠形成不同的形態(tài) 同一種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同形成 與轉(zhuǎn)化的形態(tài)出現(xiàn)， 也就是一種物質(zhì)是晶體還是 非晶體, ,并不是絕對(duì)的。許多非晶體在一定的條 件下可以轉(zhuǎn)化為晶體。晶體與非晶體的區(qū)別主要表現(xiàn)在有無(wú)確定的熔點(diǎn)-40 -不能靠是否有規(guī)則的幾何形狀來(lái)辨別-41 -1.1. 晶體的微觀結(jié)構(gòu)組成晶體的物質(zhì)微粒( (分子、原子或離子) )是依照一定

40、 的規(guī)律在空間整齊地排列的。2微粒的熱運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不 停地做微小的振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證實(shí): :人們用X射線和電子顯微鏡對(duì)晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究后, ,證實(shí)了這種假說(shuō)是正確的。3晶體中物質(zhì)微粒的相互作用很強(qiáng), ,微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服它們間的相互作用而遠(yuǎn)離。晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定了其宏觀物理性質(zhì), ,改變物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)從而改 變物質(zhì)的屬性, ,如碳原子可以組成性質(zhì)差別很大的石墨和 金剛石, ,有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化2.2. 用微觀結(jié)構(gòu)理論解釋單晶體的特性 (1)(1)對(duì)各向異性的微觀解釋：如圖所示, ,這是在一個(gè)平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況。從圖中可以看出, ,在沿不

41、同方向所畫(huà)的等長(zhǎng)直線ABAB ACAC ADAD 上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同。直線 ABAB 上物質(zhì)微粒 較多, ,直線 A AD D上較少, ,直線 ACAC 上更少。正因?yàn)樵诓煌较?上物質(zhì)微粒的排列情況不同, ,才引起單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)的不同。-42 -對(duì)熔點(diǎn)的解釋：給晶體加熱到一定溫度時(shí)，一部分微粒 具有足夠大的動(dòng)能克服微粒間的相互作用，離開(kāi)振動(dòng)的平 衡位置, ,使規(guī)則的排列被破壞，晶體開(kāi)始熔化，熔化時(shí)晶體 吸收的熱量全部用來(lái)破壞規(guī)則的排列( (從能量角度來(lái)看是 增加了分子勢(shì)能),),溫度并不發(fā)生變化。(3)(3) 對(duì)物質(zhì)能形成幾種晶體的解釋：同一種物質(zhì)能形成幾種晶體，這是由于它們

42、的物 質(zhì)微粒能夠形成不同的晶體結(jié)構(gòu)，例如碳原子按不同的結(jié) 構(gòu)排列可形成石墨和金剛石，二者在物理性質(zhì)上有很大不 同。(4)(4) 多晶體的微觀結(jié)構(gòu)及對(duì)其性質(zhì)的解釋：多晶體是由許多雜亂無(wú)章地排列著的小晶體( (晶 粒) )組成的。平常見(jiàn)到的各種金屬材料都是多晶體。把純 鐵做成的樣品放在顯微鏡下觀察，可以看到它是由許許多 多晶粒組成的。晶粒有大有小，最小的只有 1010-5cm,cm,最大的 也不超過(guò) 1010-3cmcm。每個(gè)晶粒都是一個(gè)小單晶體，具有各向 異性的物理性質(zhì)和規(guī)則的幾何形狀，因?yàn)榇罅烤Яｋs亂無(wú) 章地排列， 所以多晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀， 也不顯示各 向異性。它在不同方向的物理性質(zhì)是相

43、同的，即各向同性。3.3. 晶體微觀結(jié)構(gòu)的理解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)決定了其宏觀性質(zhì)，晶體分子（或原子、離子）的規(guī)則排列，組成多晶體的小晶粒的無(wú)規(guī) 則排列, ,非晶體微粒的無(wú)規(guī)則排列決定了它們宏觀物理性 質(zhì)的不同。-43 -【液體的表面張力】分子分布特點(diǎn)由于蒸發(fā)現(xiàn)象，液體表面層分子分布比內(nèi)部 分子稀疏分子力特點(diǎn)液體內(nèi)部分子間引力、斥力基本上相等，而液 體表面層分子之間距離較大，分子力表現(xiàn)為 引力形成表面特性表面層分子之間的引力使液面產(chǎn)生了表面張 力使液體表面好像一層繃緊的膜。如果在液 體表面任意畫(huà)一條線 MNMN 線兩側(cè)的液體之間 的作用力是引力，它的作用是使液體表面繃 緊，所以叫做液體的表面張力方向

44、與液面相切，垂直于液面上的各條分界線作用表面張力（實(shí)質(zhì)是液體表面層內(nèi)各部分間的 相互吸引力是分子力的宏觀表現(xiàn)）使液體表 面具有收縮趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小，而-44 -在體積相同的條件下，球形的表面積最小大小表面張力的大小除跟邊界的長(zhǎng)度有關(guān)外，還 跟液體的種類、溫度有關(guān)注：表面張力是液體表面層大量分子力的宏觀表現(xiàn)； 表面 張力使液面有收縮的趨勢(shì)，故往往會(huì)誤認(rèn)為收縮后r r。實(shí) 質(zhì)上液體表面張力是液體表面居分子間距離r大于分子間1 11 1平衡距離上時(shí)表現(xiàn)出的分子間的吸引力。【液晶】疋義有些有機(jī)化合物像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性 質(zhì)與定義某些晶體相似, ,具有各向異性，人們把處于這種狀態(tài)的

45、物質(zhì)叫液晶。（1 1）液晶具有液體的流動(dòng)性（2 2）液晶具有晶體的各向異性液晶分子的排列特點(diǎn): :從某個(gè)方向上看液晶1性分子的排列比較整齊，但是從另 個(gè)方向看，液晶分質(zhì)子的排列是雜亂無(wú)章的。 液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響（如電場(chǎng)、壓力、光照、溫度等）下發(fā)生改變。應(yīng)液晶在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要作用用【飽和氣與飽和汽壓】-45 -1.1. 動(dòng)態(tài)平衡的實(shí)質(zhì)：密閉容器中的液體, ,單位時(shí)間逸出液 面的分子數(shù)和返回液面的分子數(shù)相等，即處于動(dòng)態(tài)平衡， 并非分子運(yùn)動(dòng)停止。2.2. 動(dòng)態(tài)平衡是有條件的，外界條件變化時(shí)，原來(lái)的動(dòng)態(tài)平 衡狀態(tài)被破壞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能達(dá)到新的平衡。3.3. 對(duì)動(dòng)

46、態(tài)平衡的理解：處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽密度與溫度 有關(guān)，溫度越高，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽密度越大： 在密閉 容器中的液體，最后必定與上方的蒸汽達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)、。4.4. 影響飽和汽壓的因素：在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù) 密度是一定的，因而飽和汽的壓強(qiáng)也是一定的這個(gè)壓強(qiáng) 叫做這種液體的飽和汽壓。說(shuō)明：(1)(1)飽和汽壓跟液體的種類有關(guān)(2)(2)飽和汽壓跟溫 度有關(guān), ,飽和汽壓隨溫度的升高而增大。(3)(3)飽和汽壓跟體積無(wú)關(guān)。(4)(4) 液體沸騰的條件就是飽和汽壓與外部壓強(qiáng)相等 (液體的沸點(diǎn)是液體 的飽和汽壓與外界壓強(qiáng)相等時(shí)的溫度)5.5. 把未飽和汽變成飽和汽的方法(1)(1)在體積不變的

47、條件下降低未飽和汽的溫度，可以使在 較高的溫度時(shí)的未飽和汽變成較低溫度時(shí)的飽和汽。如果 繼續(xù)降低溫度，飽和汽會(huì)液化成液體。-46 -(2)(2)在溫度不變的條件下, ,增大壓強(qiáng)可以使未飽和汽變成 飽和汽。注意：有些氣體, ,只采用增大壓強(qiáng)的方法不能將 其液化, ,只有溫度降到足夠低時(shí)，才可能液化。在這個(gè)溫度 以上，無(wú)論怎樣增大壓強(qiáng)，都不可能使其液化，這個(gè)溫度叫 做臨界溫度。一些氣體的臨界溫度很低，因此獲得低溫是 使某些氣體液化的前提。【相對(duì)濕度】1.1. 絕對(duì)濕度： 空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的壓 強(qiáng)來(lái)表示, ,這樣表示的濕度叫做空氣的絕對(duì)濕度。2.2. 相對(duì)濕度:常用空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)

48、與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓之比來(lái)描述空氣的潮濕稈度 ，并把這個(gè)比值叫3.3. 在絕對(duì)濕度不變的情況下, ,溫度越高, ,相對(duì)濕度越小, ,人 感覺(jué)越干燥；溫度越低，相對(duì)濕度越大，人感覺(jué)越潮濕。人 們感受到的潮濕程度取決于相對(duì)濕度，而不是絕對(duì)濕度。【功和內(nèi)能】1.1. 功與系統(tǒng)內(nèi)能改變的關(guān)系: :做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能。外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加，在絕熱過(guò)程中，內(nèi) 能的增量就等于外界對(duì)系統(tǒng)做的功, ,即VU U2UiW做空氣的相對(duì)濕度，即相對(duì)濕度水蒸氣的頭際壓強(qiáng)同溫度水的飽和汽壓-47 -(2)(2)系統(tǒng)對(duì)外界做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。在絕熱過(guò)程中，系 統(tǒng)對(duì)外界做多少功，內(nèi)能就減少多少, ,即W

49、V。2.2.在絕熱過(guò)程中，功是系統(tǒng)內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度。3.3.功和內(nèi)能的區(qū)別(1)(1) 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，是過(guò)程量, ,而內(nèi)能是狀態(tài)量。(2)(2) 做功過(guò)程中，能量一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，而內(nèi)能不一定變 化。(3)(3) 內(nèi)能變化時(shí)不一定有力做功， 也可能是傳熱改變了物 體的內(nèi)能。物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多。4 4做功與物體內(nèi)能變化的關(guān)系功改變物體內(nèi)能的過(guò)程是其他形式的能( (如機(jī)械 能) )與內(nèi)能互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)物體做多 少功，就有少其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體的內(nèi)能就增 加多少。體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和 分子勢(shì)能和。當(dāng)物體溫度變化時(shí)，分子平均動(dòng)能變化；物 體

50、體積變時(shí)，分子勢(shì)能發(fā)生變化，即物體的內(nèi)能是由它的 狀態(tài)決定的，且物體的內(nèi)能變化只由初、末狀態(tài)決定，與中 間過(guò)程及式無(wú)關(guān)。【熱和內(nèi)能】1 1傳熱與內(nèi)能改變的關(guān)系(1)(1)不僅對(duì)系統(tǒng)做功可以改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)，單純的 對(duì)系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)，所以熱量是在單 純的傳熱過(guò)程中系-48 -統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。 在單純傳熱中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能 就增加多少：系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減 少多少。即u U25 Q2 2傳熱改變物體內(nèi)能的過(guò)程是物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過(guò)程。3.3.內(nèi)能與熱量的區(qū)別內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量，一個(gè)物體在不同的狀態(tài)下具 有不同的內(nèi)能，而熱量是一個(gè)過(guò)程量，它表

51、示由于傳熱而 引起的內(nèi)能變化過(guò)程中轉(zhuǎn)移的能量，即內(nèi)能的改變量。如 果沒(méi)有傳熱就無(wú)所謂熱量，但此時(shí)物體仍有一定的內(nèi)能。 例如，我們不能說(shuō)“某物體在某溫度時(shí)具有多少熱量”。4 4做功和傳熱在改變物體內(nèi)能上的比較做功傳熱內(nèi)能變化外界對(duì)物體做功， 物體的內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，物體吸收熱量，內(nèi)能增加； 物體放出熱量，內(nèi)能減少-49 -物體的內(nèi)能減少物理實(shí)質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體的不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能 的效果上是等效的5 5傳熱與物體內(nèi)能改變的關(guān)系內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從一個(gè) 物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，在這個(gè)過(guò)

52、程中，吸收熱 量的物體內(nèi)能增加，放出熱量的物體內(nèi)能減少，內(nèi)能轉(zhuǎn)移 的多少由熱量來(lái)量度，即u Q。6 6“溫度”“熱量” “功” “內(nèi)能”四個(gè)量之間的區(qū)別 與聯(lián)系區(qū)別聯(lián)系執(zhí)八、量 和溫 度熱量是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，而 溫度是系統(tǒng)內(nèi)部大量分子做無(wú) 規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度的標(biāo)志。雖然傳熱的前提是兩個(gè)系統(tǒng)之 間要有溫度差但是傳遞的是熱 量，不是溫度傳熱過(guò)程中放出的熱量多少與溫度差有一定的關(guān)系執(zhí)八、功與熱量的物理本質(zhì)不同熱量和功都是-50 -量(1)(1)功與內(nèi)能的關(guān)系宏觀運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)能變化和力相互作用分子熱運(yùn)動(dòng)的量度, ,都是過(guò)功(2)(2)熱量與內(nèi)能的關(guān)系 分子熱程量運(yùn)動(dòng)熱相互作用分子熱運(yùn)動(dòng)從宏觀看,

53、,溫度表示的是物體的兩者相比, ,溫度內(nèi)冷熱程度; ;從微觀看，溫度反映高的物體內(nèi)能冃匕了分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈烈程度，是不一定大；反過(guò)和分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。只升咼物來(lái)內(nèi)能大的物溫體的溫度, ,其內(nèi)能一定增加體, ,溫度也不-_度定高【熱力學(xué)第一定律】1.1. 內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞 的熱量與外界對(duì)它所做的功的和。2.2. 表達(dá)式 :U Q W3.3.熱力學(xué)第一定律u Q W的符號(hào)規(guī)定做功W熱量Q內(nèi)能的改變U取正值“ + +”外界對(duì)系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸收熱量系統(tǒng)的內(nèi)能增加取負(fù)值系統(tǒng)對(duì)外界做功系統(tǒng)向外界放出熱量系統(tǒng)的內(nèi)能減少-51 -注意：判斷是否做功的方法：一般情況下外界對(duì)物

54、體做功 與否, ,需看物體的體積是否變化。(1)(1)若物體體積增大，表明物體對(duì)外界做功，W 0(2)若物體體積減小、，表明外界對(duì)物體做功，W 04.4. 對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解(1)(1) 熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和傳熱這兩種改變內(nèi) 能的方式是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量與做功和傳 熱之間的定量關(guān)系。(2)(2) 幾種特殊情況：1若過(guò)程是絕熱的，即Q、貝山u物體內(nèi)能的增加量等于外界對(duì)物體做的功，若外界對(duì)系統(tǒng)做正功 ，系統(tǒng)內(nèi)能 增加，u為正值：若系統(tǒng)對(duì)外界做正功，系統(tǒng)內(nèi)能減少，U為負(fù)值。2若過(guò)程中不做功，即W 0,貝則_U Q，物體內(nèi)能的增加量 等于物體從外界吸收的熱量。3若過(guò)程的始、末

55、狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U 0亠則w Q(或Q W) )，夕卜界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量 ( (或物 體吸收的熱量等于物體對(duì)外界做的功 ) )5.5. 熱力學(xué)第一定律的理解和應(yīng)用-52 -(1)(1)利用體積的變化分析做功問(wèn)題，氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功；(2)(2) 利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化，一定量的 理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加，溫度 降低, ,內(nèi)能減少；(3)(3) 利用熱力學(xué)第一定律判斷是吸熱還是放熱，由熱力學(xué) 第定律U QW，得Q U W，若已知?dú)怏w的做功情況和內(nèi)能 的變化情況，即可判斷氣體狀態(tài)變化過(guò)程是吸熱過(guò)程還是

56、放熱過(guò)程。【能量守恒定律】1.1. 內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從 一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的 物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。2.2. 對(duì)能量守恒定律的理解(1)(1) 能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化。各種運(yùn)動(dòng)形式都有對(duì)應(yīng) 的能：機(jī)械運(yùn)動(dòng)有機(jī)械能，分子的熱運(yùn)動(dòng)有內(nèi)能，還有諸如 電磁能、化學(xué)能、原子能等。各種形式的能，通過(guò)某種力 做功可以相互轉(zhuǎn)化。(2)(2) 與某種運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)的能是否守恒是有條件的，如物 體的機(jī)械能守恒，必須是只有重力做功；而能量守恒定律 是沒(méi)有條件的，它是一切自然界現(xiàn)象都遵守的基本規(guī)律。3.3. 能量守恒定律的應(yīng)用(1)(1)能量守恒定律的兩種表述形式-53 -1某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減 少量和增加量一定相等。2某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加 且減少量和增加量一定相等。4.4. 熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律的關(guān)系(1)(1) 熱力學(xué)第一定律揭示了功和熱量與內(nèi)能的變化之間的 定量關(guān)系，同時(shí)也體現(xiàn)了功、熱量和物體內(nèi)能的變化滿足 種守恒關(guān)系。因此熱力學(xué)第一定律也是能量守恒定律的一 種具體情況。(2)(2) 兩個(gè)定律都反映了能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中所遵循的 種守恒關(guān)系。熱力學(xué)第一定律常用于熱力學(xué)系統(tǒng)中的能量 轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移問(wèn)題，而能量守恒定律則適用于一切