内能气体实验定律.ppt
12页
内能气体实验定律Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope有生命必有希望有生命必有希望 1 1、物体是由、物体是由 组成的组成的 （（2 2）） 分子的大小分子的大小分子直径的测量：分子直径的测量： 把分子视为把分子视为 ，用，用 粗测分子直径粗测分子直径分子直径的数量级为分子直径的数量级为 m m （（1 1）） 是宏观量是宏观量与微观量之间的桥梁与微观量之间的桥梁一、分子动理论一、分子动理论球形球形单分子油膜法单分子油膜法大量分子大量分子阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数 布布朗朗运运动动18271827年英国植物学家年英国植物学家 发现发现液体温度液体温度 , ,布朗运动越激布朗运动越激烈烈布朗运动布朗运动 。
颗粒颗粒 ，布朗运动越明，布朗运动越明显显特点特点悬浮颗粒不断受到液体分子无规则撞击造悬浮颗粒不断受到液体分子无规则撞击造成运动永不停息、无规则成运动永不停息、无规则原因：原因：间接说明间接说明 做永不停息做永不停息无规则运动无规则运动布朗运动是布朗运动是 的运动的运动说明说明相互接触的物质的分子互相进入对方的现相互接触的物质的分子互相进入对方的现象温度越高，扩散象温度越高，扩散 扩扩散散现现象象：：2 2、分子在不停息的做无规则运动、分子在不停息的做无规则运动————热运动热运动 越快越快布朗布朗永不停息、无规则永不停息、无规则越小越小越高越高悬浮在液体中的固体颗粒悬浮在液体中的固体颗粒液体分子液体分子 3 3、、 分分 子子 间间 存存 在在 相相 互互 作作 用用 力力• •分子间分子间 和和 同同时存在时存在• •f f引引、、f f斥斥随随r r增大而增大而 , , 但但 减减小更快小更快• •当当r r＝＝r r0 0时，时，f f引引＝＝f f斥斥，分子力，分子力F F分分＝＝0 0• •r r> >r r0 0，，F F分分显示为显示为 ；； r r< • •分子力是引力和斥力的分子力是引力和斥力的 f f引引f f斥斥r0 0F Fr0引力引力斥力斥力合力合力减小减小f f斥斥引力引力斥力斥力 1 1、定义：物体中、定义：物体中所有所有分子的分子的动能与势能动能与势能的的总和总和叫叫物体的内能物体的内能二、物体的内能二、物体的内能(1)(1)物体的内能是由物质的量、温度、体积等因素所决定的物体的内能是由物质的量、温度、体积等因素所决定的2)(2)对于气体，只考虑分子动能，所以一定质量气体的内能只由对于气体，只考虑分子动能，所以一定质量气体的内能只由温度决定温度决定是是其其他他形形式式的的能能与与内内能能相相互互转转化化的的过过程程，，内内能能改改变变可可以用做功的多少来量度以用做功的多少来量度2、改变物体内能的两种方式、改变物体内能的两种方式方式一：做功方式一：做功方式二：热传递方式二：热传递是是物物体体间间内内能能转转移移的的过过程程，，内内能能改改变变可可以以用用传传递递的热量的多少来量度的热量的多少来量度做功和热传递对改变物体的内能是等效的做功和热传递对改变物体的内能是等效的 物体内能的增量物体内能的增量△△E等于外界对物体做的功等于外界对物体做的功W和和物体吸收的热量物体吸收的热量Q的总和。 的总和 zxxk三、三、热力学第一定律热力学第一定律表达式：表达式： △ △E= W+Q符号规则：符号规则：内能增加内能增加 ：： △△E＞＞0；； 内能减少：内能减少： △△E＜＜ 0外界对物体做功：外界对物体做功：W ＞＞0；物体对外界做功：；物体对外界做功： W ＜＜ 0物体从外界吸热：物体从外界吸热： Q＞＞0；； 物体向外界放热：物体向外界放热： Q ＜＜ 0 能能量量既既不不能能凭凭空空产产生生，，也也不不能能凭凭空空消消失失，，它它只只能能从从一一种种形形式式转转化化为为别别的的形形式式，，或或从从一一个个物物体体转转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变四、能的转化和守恒定律四、能的转化和守恒定律 1.1.体积（体积（V V））：气体分子所能达到的空间范围（即气体所：气体分子所能达到的空间范围（即气体所充满的容器的容积）充满的容器的容积） 单位：单位：m m3 3 ( (国际国际) )、、L L、、m L m L 1m3=103L(dm3)=106ml(cm3) （一）气体的状态参量（一）气体的状态参量 五、气体实验定律五、气体实验定律（（1 1）物理意义）物理意义 宏观：温度表示物体的冷热程度。 宏观：温度表示物体的冷热程度 微观：温度标志着物体内部分子无规则运动的剧烈程度微观：温度标志着物体内部分子无规则运动的剧烈程度2 2）两种温度）两种温度 摄氏温度（摄氏温度（t t）：单位为摄氏度（）：单位为摄氏度（℃℃）） 热力学温度热力学温度（（T T）（绝对温度）：单位为开尔文（）（绝对温度）：单位为开尔文（K K）） 2.2.温度温度T T= =t t + + 273273 产生：大量气体分子持续不断地撞击容器壁而产生的产生：大量气体分子持续不断地撞击容器壁而产生的定义：气体作用在器壁单位面积上的压力定义：气体作用在器壁单位面积上的压力 (P=F/S)(P=F/S)单位：单位：1atm=1.013×101atm=1.013×105 5Pa=76cmHgPa=76cmHg计算：运用力的平衡或牛顿第二定律求解计算：运用力的平衡或牛顿第二定律求解3.3.压强（压强（P P）） 一定质量气体在温度不变时，它的压强和一定质量气体在温度不变时，它的压强和体积成反比体积成反比 1 1、玻意耳定律、玻意耳定律数学表达式：数学表达式： 或或等温图线：等温图线：P1/V·0AVP·0A（二）气体实验定律（二）气体实验定律 2 2、、 查理定律查理定律 一定质量的气体，在一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。 热力学温度成正比数学表达式： 数学表达式： 等容图线 等容图线 PTOP/Pat / ℃ ℃O-273P0等容图线等容图线查理定律的摄氏温标表达：查理定律的摄氏温标表达： 其中其中p p0 0是是 0 ℃0 ℃时气体的压强时气体的压强 3 3、盖、盖··吕萨克定律吕萨克定律 一定质量的气体，在一定质量的气体，在体积压强不变的情况下，它的体体积压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比积跟热力学温度成正比数学表达式： 数学表达式： 等压图线 等压图线 VTOV/Pat / ℃ ℃O-273V0等压图线等压图线盖盖··吕萨克定律吕萨克定律的摄氏温标表达：的摄氏温标表达： 其中其中V V0 0是是 0 ℃0 ℃时气体的体积时气体的体积 分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值• 分子的动能分子的动能 温度是分子平均动能的标志温度越高，分子平温度是分子平均动能的标志温度越高，分子平均动能越大均动能越大分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能。 分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能 由于分子间存在相互作用力，所以分子具有由由于分子间存在相互作用力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能，称为分子势能它们的相对位置决定的能，称为分子势能• 分子的势能分子的势能分子势能在微观上与分子间距离有关，在宏观上分子势能在微观上与分子间距离有关，在宏观上与物体的体积和状态有关与物体的体积和状态有关分子力做正功，分子势能减少，分子力做正功，分子势能减少，分子力做负功，分子势能增加分子力做负功，分子势能增加分子力做功与分子势能间的变化关系：分子力做功与分子势能间的变化关系： 。
