分子運(yùn)動(dòng)和內(nèi)能知識(shí)點(diǎn)匯報(bào)人：27目錄02內(nèi)能及其組成要素01分子運(yùn)動(dòng)基本概念03分子勢(shì)能詳解04氣體壓強(qiáng)與微觀解釋05熱力學(xué)第一定律應(yīng)用06物態(tài)變化時(shí)能量交換情況01分子運(yùn)動(dòng)基本概念Chapter分子運(yùn)動(dòng)定義及特點(diǎn)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。永不停息、無(wú)規(guī)則、與溫度有關(guān)、擴(kuò)散現(xiàn)象。溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子熱運(yùn)動(dòng)越明顯。分子運(yùn)動(dòng)定義分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分子熱運(yùn)動(dòng)懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)定義無(wú)規(guī)則、永不停息、與溫度有關(guān)、顆粒越小運(yùn)動(dòng)越明顯。布朗運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)液體或氣體分子對(duì)懸浮微粒的撞擊不平衡導(dǎo)致。布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象描述010203擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度關(guān)系物質(zhì)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)、與溫度有關(guān)、自發(fā)進(jìn)行。擴(kuò)散現(xiàn)象特點(diǎn)物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移直到均勻分布的現(xiàn)象。擴(kuò)散現(xiàn)象定義溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。溫度與擴(kuò)散的關(guān)系分子間作用力類型引力和斥力，同時(shí)存在，相互抵消。分子間作用力與分子距離的關(guān)系分子間作用力與物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系分子間作用力簡(jiǎn)介分子間距離過(guò)近時(shí)，斥力大于引力；分子間距離過(guò)遠(yuǎn)時(shí)，引力大于斥力。固態(tài)時(shí)，分子間作用力較強(qiáng)，分子排列緊密；液態(tài)時(shí)，分子間作用力較弱，分子排列較松散；氣態(tài)時(shí)，分子間作用力非常微弱，分子幾乎自由運(yùn)動(dòng)。02內(nèi)能及其組成要素Chapter內(nèi)能定義及物理意義內(nèi)能與機(jī)械能區(qū)別內(nèi)能與物體整體機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，機(jī)械能可以為零，但內(nèi)能永不為零。物理意義內(nèi)能是物體熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量度，反映了物體內(nèi)部分子的平均動(dòng)能和分子間的相互作用勢(shì)能。內(nèi)能定義物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和。熱傳遞定義熱量從高溫物體傳向低溫物體，或從物體的高溫部分傳向低溫部分的過(guò)程。熱傳遞方式熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。熱傳導(dǎo)通過(guò)物體內(nèi)部微觀粒子的碰撞和傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。熱對(duì)流通過(guò)流體的宏觀運(yùn)動(dòng)將熱量從一處帶到另一處。熱輻射以電磁波的形式傳遞能量，不需要介質(zhì)。熱量傳遞的實(shí)質(zhì)內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，直至兩者溫度相等。熱量傳遞過(guò)程分析010203040506做功改變內(nèi)能方式探討做功定義能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過(guò)程。做功改變內(nèi)能原理外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少。做功與熱傳遞等效性做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，即它們都可以使物體的內(nèi)能發(fā)生改變，且改變量相等。做功改變內(nèi)能實(shí)例鉆木取火、搓手取暖等。溫度與內(nèi)能關(guān)系剖析溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，內(nèi)能也越大。溫度與內(nèi)能關(guān)系熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少，與物體溫度的高低無(wú)關(guān)，只與物體內(nèi)能的變化量有關(guān)。熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，直至兩者溫度相等。熱量與溫度關(guān)系物體內(nèi)能增加，溫度不一定升高；但溫度升高，物體內(nèi)能一定增加。內(nèi)能變化與溫度變化的關(guān)聯(lián)01020403熱量傳遞方向與溫度關(guān)系03分子勢(shì)能詳解Chapter分子間由于存在相互的作用力，從而具有的與其相對(duì)位置有關(guān)的能。分子勢(shì)能定義分子間距離改變時(shí)，分子勢(shì)能會(huì)隨之變化。分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系分子勢(shì)能是物質(zhì)的內(nèi)能組成部分，與物態(tài)變化密切相關(guān)。分子勢(shì)能與物態(tài)的關(guān)系分子勢(shì)能概念引入當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間相互作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大。距離增大時(shí)勢(shì)能變化當(dāng)分子間距離減小時(shí)，分子間相互作用力做正功，分子勢(shì)能減小。距離減小時(shí)勢(shì)能變化在平衡位置附近，分子間引力和斥力相等，分子勢(shì)能最小。平衡位置勢(shì)能特點(diǎn)分子間距離變化對(duì)勢(shì)能影響010203引力與斥力平衡位置判斷分子間引力和斥力相等時(shí)所處的位置。平衡位置定義01分子勢(shì)能最低，分子最穩(wěn)定。平衡位置的特點(diǎn)02平衡位置隨物態(tài)變化而變化，固態(tài)時(shí)平衡位置較小，氣態(tài)時(shí)平衡位置較大。平衡位置與物態(tài)的關(guān)系03分子勢(shì)能變化判斷根據(jù)分子間距離變化及相互作用力做功情況，判斷分子勢(shì)能的變化。典型問(wèn)題解答技巧分享分子間作用力與分子勢(shì)能關(guān)系明確分子間作用力與分子勢(shì)能的關(guān)系，以及它們隨分子間距離變化而變化的規(guī)律。平衡位置的應(yīng)用利用平衡位置的特點(diǎn)，判斷分子勢(shì)能的大小和變化趨勢(shì)，解決相關(guān)問(wèn)題。04氣體壓強(qiáng)與微觀解釋Chapter氣體分子不斷撞擊容器壁氣體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，它們會(huì)不斷地碰撞容器的壁，從而產(chǎn)生壓強(qiáng)。分子間距離較大，相互作用力小氣體分子之間的距離相對(duì)較大，分子間的相互作用力（引力和斥力）很微弱，因此氣體沒(méi)有固定的形狀和體積，而具有流動(dòng)性。氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因分析自由度與溫度關(guān)系氣體分子的自由度隨溫度的升高而增大，表現(xiàn)為分子的熱運(yùn)動(dòng)更加劇烈。分子速度分布規(guī)律氣體分子的速度分布遵循麥克斯韋分布律，即大多數(shù)分子的速度在一個(gè)中間值附近，但總有一些分子的速度特別大或特別小。分子碰撞的隨機(jī)性氣體分子的碰撞是隨機(jī)的，一個(gè)分子可能與其它多個(gè)分子發(fā)生碰撞，碰撞后分子的速度方向和大小都會(huì)發(fā)生變化。微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律探究氣體的壓強(qiáng)可以看作是大量氣體分子對(duì)容器壁頻繁、持續(xù)地碰撞所產(chǎn)生的宏觀效果。壓強(qiáng)的微觀解釋溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，從而氣體壓強(qiáng)也越大。溫度與分子平均動(dòng)能的關(guān)系玻意耳定律、查理定律和蓋-呂薩克定律等都可以從分子動(dòng)理論的角度進(jìn)行解釋。氣體定律的微觀解釋宏觀物理量與微觀量聯(lián)系建立實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法介紹壓強(qiáng)與體積的關(guān)系實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變氣體的體積，觀察并記錄壓強(qiáng)的變化，從而驗(yàn)證玻意耳定律。壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)在體積不變的情況下，改變氣體的溫度，觀察并記錄壓強(qiáng)的變化，從而驗(yàn)證查理定律。擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察不同氣體相互擴(kuò)散的現(xiàn)象，證明氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和相互滲透性。熱傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量不同溫度下氣體的熱導(dǎo)率，驗(yàn)證溫度與分子熱運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。05熱力學(xué)第一定律應(yīng)用Chapter能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，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)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。表述熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的應(yīng)用，它揭示了熱現(xiàn)象的本質(zhì)，為人們合理利用能源和推動(dòng)熱力學(xué)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。意義熱力學(xué)第一定律表述及意義熱力過(guò)程熱力過(guò)程中，內(nèi)能、做功和熱傳遞之間會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總能量保持不變。熱傳遞熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，能量的形式?jīng)]有改變，只是發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移。做功通過(guò)力的作用，使物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電能等其他形式的能量，或者將機(jī)械能、電能等轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。不同過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化情況分析典型問(wèn)題中定律運(yùn)用舉例絕熱過(guò)程在沒(méi)有熱量交換的情況下，系統(tǒng)所做的功完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或內(nèi)能完全轉(zhuǎn)化為功。例如，內(nèi)燃機(jī)中的燃燒過(guò)程就是一個(gè)絕熱過(guò)程。等溫過(guò)程自由膨脹過(guò)程系統(tǒng)與外界交換的熱量等于系統(tǒng)所做的功，內(nèi)能保持不變。例如，在恒溫槽中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程可以看作是等溫過(guò)程。氣體在沒(méi)有外力作用下自由膨脹，既不對(duì)外做功也不從外界吸熱，內(nèi)能不變但溫度降低。例如，真空中的絕熱膨脹過(guò)程。誤區(qū)一認(rèn)為熱力學(xué)第一定律只適用于熱能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。實(shí)際上，熱力學(xué)第一定律適用于所有形式的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程。誤區(qū)警示與易錯(cuò)點(diǎn)提示誤區(qū)二認(rèn)為能量守恒就是熱力學(xué)第一定律的全部?jī)?nèi)容。實(shí)際上，能量守恒只是熱力學(xué)第一定律的一部分，它還包括了能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性。易錯(cuò)點(diǎn)在計(jì)算熱力學(xué)問(wèn)題時(shí)，容易忽略內(nèi)能的變化或者熱量的傳遞，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，在解題時(shí)要特別注意系統(tǒng)的初態(tài)和末態(tài)以及過(guò)程中的能量變化。06物態(tài)變化時(shí)能量交換情況Chapter物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，需要吸收熱量，如冰熔化成水。熔化過(guò)程物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，會(huì)放出熱量，如水結(jié)成冰。凝固過(guò)程熔化時(shí)吸收的熱量等于凝固時(shí)放出的熱量，物質(zhì)在熔化和凝固過(guò)程中溫度保持不變。熱量傳遞熔化、凝固過(guò)程中吸放熱現(xiàn)象010203汽化、液化過(guò)程中吸放熱現(xiàn)象物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，會(huì)放出熱量，如水蒸氣凝結(jié)成水。液化過(guò)程物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，需要吸收熱量，如水蒸發(fā)成水蒸氣。汽化過(guò)程汽化吸熱可起到冷卻作用，如發(fā)燒時(shí)用酒精擦拭身體。汽化吸熱應(yīng)用升華、凝華過(guò)程中吸放熱現(xiàn)象升華過(guò)程物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，需要吸收熱量，如樟腦丸消失。物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)，會(huì)放出熱量，如霜的形成。凝華過(guò)程