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1、热力学复习课1 1物质是由大量的分子组成的：分子的大小：直径数物质是由大量的分子组成的：分子的大小：直径数量级：量级：10-10m10-10m；质量数量级：；质量数量级：10-2610-27kg10-2610-27kg分子质量：分子质量：m=m=分子平均占有空间：分子平均占有空间：（对固体和液体来讲可近似的认为等于分子体积）（对固体和液体来讲可近似的认为等于分子体积）2分子永不停息的做无规则的运动：扩散现象：无规则 可以终止。可以认为是分子的运动。布朗运动：无规则 永不停息。并不是分子的运动，而是固体颗粒的运动，只是反映了分子无规则的运动。2021/8/9 星期一13、分子间作用力的特点:（1
2、）分子间引力和斥力同时存在（2 2）F F引、引、F F斥随斥随r r增大而减小增大而减小,但但F F斥减小更快斥减小更快分分子子力力和和分分子子间间距距的的关关系系F F引引引引F F引引引引F F斥斥斥斥F F斥斥斥斥r0r0（1 1）当）当r=r0=10-10mr=r0=10-10m时，时，F F引引F F斥，分子力斥，分子力F F分分0 0，处于，处于平衡状态平衡状态F F引引引引F F引引引引F F斥斥斥斥F F斥斥斥斥r rr0r02021/8/9 星期一2(3)当rr0时，随r 的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥F引，分子力表现为引力（2 2）当）当r rr0r0
3、时，随时，随r r的减小，的减小，F F引、引、F F斥都增大，斥都增大，F F斥斥比比F F引增大得快，引增大得快，F F斥斥F F引，分子力表现为斥力，引，分子力表现为斥力，r r减减小，分子力增大小，分子力增大2021/8/9 星期一3F FF F斥斥斥斥F F引引引引F F分分分分r0r00 0r分子力和分子间距的变化图2021/8/9 星期一44、分子的势能、分子的势能分子间所具有的由它们的相互作用和相对位置分子间所具有的由它们的相互作用和相对位置所决定的能所决定的能说明（说明（1 1）如果）如果r rr0r0分子势能随分子势能随r r增大而增大，如果增大而增大，如果r rr0r0，
4、分子势能随分子势能随r r减小而增大减小而增大,r=r0,r=r0势能最小势能最小.一个物体的体积改变，分子势能也随改变，因此分子势能一个物体的体积改变，分子势能也随改变，因此分子势能和它的体积有关。和它的体积有关。rr00EP2021/8/9 星期一55、内能：分子动能：温度是分子平均动能、内能：分子动能：温度是分子平均动能 的标志，温度越高分子平均动能越大的标志，温度越高分子平均动能越大分子总动能分子总动能=分子平均动能分子平均动能分子数分子数分子势能：分子势能与分子间相对位置有分子势能：分子势能与分子间相对位置有 关，从宏观上讲是与物体体积有关。关，从宏观上讲是与物体体积有关。分子势能的
5、变化情况：分子力做正功，则分分子势能的变化情况：分子力做正功，则分子势能减小；分子力做负功，则势能增大。子势能减小；分子力做负功，则势能增大。可参考重力势能的变化与重力做功之间的关可参考重力势能的变化与重力做功之间的关系来理解。具体来讲分为以下两点：系来理解。具体来讲分为以下两点：1）当）当rro时，分子间作用力表现为引力，时，分子间作用力表现为引力，r增大时，引力做负功，势能增大。增大时，引力做负功，势能增大。2）当）当rro时，分子间作用力表现为斥力，时，分子间作用力表现为斥力，r增大时，斥力做正功，势能减小。增大时，斥力做正功，势能减小。2021/8/9 星期一66 6内能的变化：改变内
6、能的两种方式：做功内能的变化：改变内能的两种方式：做功内能的变化：改变内能的两种方式：做功内能的变化：改变内能的两种方式：做功 、热、热、热、热传递。传递。传递。传递。热力学第一定律：热力学第一定律：热力学第一定律：热力学第一定律：U=W+Q U=W+Q 其中各量的物理意义如其中各量的物理意义如其中各量的物理意义如其中各量的物理意义如下：下：下：下：若物体对外做功，则若物体对外做功，则若物体对外做功，则若物体对外做功，则W0W0W0。若研究对象是气体，则注意：。若研究对象是气体，则注意：。若研究对象是气体，则注意：。若研究对象是气体，则注意：气体体积膨胀，则气体对外做功；若气体体积收缩，气体体
7、积膨胀，则气体对外做功；若气体体积收缩，气体体积膨胀，则气体对外做功；若气体体积收缩，气体体积膨胀，则气体对外做功；若气体体积收缩，则外界对气体做功。则外界对气体做功。则外界对气体做功。则外界对气体做功。若物体对外放热，则若物体对外放热，则若物体对外放热，则若物体对外放热，则Q0Q0Q0U0U0则表示物体内能增加，则表示物体内能增加，则表示物体内能增加，则表示物体内能增加，U0U0则表示物体内则表示物体内则表示物体内则表示物体内能减少。能减少。能减少。能减少。若研究对象是气体，则注意：由于气体不考虑分子若研究对象是气体，则注意：由于气体不考虑分子若研究对象是气体，则注意：由于气体不考虑分子若研
8、究对象是气体，则注意：由于气体不考虑分子势能（分子间距较大）的影响，故内能增加即温度势能（分子间距较大）的影响，故内能增加即温度势能（分子间距较大）的影响，故内能增加即温度势能（分子间距较大）的影响，故内能增加即温度升高，内能减少即温度降低。升高，内能减少即温度降低。升高，内能减少即温度降低。升高，内能减少即温度降低。2021/8/9 星期一77、热力学第一定律的另一种描述:第一类永动机不可能制成。(不消耗任何能量可以源源不断的对外做功）失败原因：违背能量守恒定律第二类永动机：能够从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化的热机叫第二类永动机（没有冷凝器）。热力学第二定律：第一种描述：不可
9、能是热量由低温物体闯到高温物体，而不引起其他变化。第二种描述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其他变化。2021/8/9 星期一88、能的转化和守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变，这就是能量守恒定律。9、能源和环境常规能源和新能源2021/8/9 星期一9例题1、用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是（）A、将油膜看成单分子油膜；B、不考虑各油酸分子间的间隙；C、考虑了各油酸分子间的间隙；D、将油酸分子看成球形。2、用油膜法测定分子的直径的实验中，体积为V的油滴，在水面上形成近似
10、圆形的单分子油膜，油膜直径为D，则油分子的直径大约为（）A、B、C、D、。2021/8/9 星期一103从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数?（）A.水的密度和水的摩尔质量 B水的摩尔质量和水的体积 C.水分子的体积和水分子的质量 D.水分子的质量和水的摩尔质量4已知阿伏加德罗常数,物质的摩尔质量和摩尔体积,可以计算下列哪些数值?（）A.固体物质分子的大小和质量 B.液体物质分子的大小和质量 C.气体物质分子的大小和质量 D.气体物质分子的质量2021/8/9 星期一115对于液体和固体来说，如果采用M表示摩尔质量，表示分子质量，表示物质的密度，V表示摩尔体积，v0表示分子体积，NA表示阿伏
11、加德罗常数，那么反映这些量之间关系的下列各式中正确的是 ()A.NA B.NA C.D.2021/8/9 星期一126.下列现象可以说明分子之间有引力的是 ()A.正、负电荷相互吸引 B.磁体吸引附近的小铁钉C.用粉笔写字在黑板上留下字迹 D.用电焊把两块铁焊在一起7.分子间的相互作用力由引力f引和的斥力f斥两部分组成，则 ()A.f斥与f引总是同时存在 B.f斥与f引总是随分子间距离增大而减小C.f斥与f引总是随分子间距离增大而增大D.分子间距离增大，f引增大，f斥减小，合力表现为引力2021/8/9 星期一138 8、关于分子的动能，下列说法中正确的是、关于分子的动能，下列说法中正确的是
12、（）A A、物体运动速度大，物体内分子的动能一定大、物体运动速度大，物体内分子的动能一定大B B、物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大、物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大C C、物体的温度降低，物体内分子的平均动能一定减小、物体的温度降低，物体内分子的平均动能一定减小D D、1 g 100 0C1 g 100 0C的水变成的水变成1 g 100 0C1 g 100 0C的水蒸汽，分子的平均的水蒸汽，分子的平均动能和总动能都不变动能和总动能都不变9 9、关于分子的势能，下列说法中正确的是、关于分子的势能，下列说法中正确的是 （）A A、分子间显示斥力时，分子间距离越小，分子势能越、
13、分子间显示斥力时，分子间距离越小，分子势能越大大B B、分子间显示引力时，分子间距离越小，分子势能越、分子间显示引力时，分子间距离越小，分子势能越大大C C、分子的势能随物体的体积变化而变化、分子的势能随物体的体积变化而变化D D、物体在热胀冷缩时，分子的平均动能改变，分子的、物体在热胀冷缩时，分子的平均动能改变，分子的势能不变势能不变2021/8/9 星期一1410、下列关于温度的微观解释，正确的有 （）A物体温度低，物体内不可能有动能大的分子B物体温度高，物体内每个分子的动能一定都大C不论温度高低，物体内都可能有动能大或动能小的分子D物体温度高，物体内动能大的分子就多，分子平均动能大2021/8/9 星期一1511、下列说法正确的是（）A、热力学第二定律只在一定前提条件下才能成立；B、热力学第二定律从属于热力学第一定律；C、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性；D、热力学第二定律揭示了有大量分子参与宏观过程的方向性；2021/8/9 星期一162021/8/9 星期一17