高中物理3-3热学知识点归纳(好用)
6页1、选修3-3热学知识点归纳一、分子运动论1. 物质是由大量分子组成的(1)分子体积 分子体积很小,它的直径数量级是(2)分子质量 分子质量很小,一般分子质量的数量级是(3)阿伏伽德罗常数(宏观世界与微观世界的桥梁) 1摩尔的任何物质含有的微粒数相同,这个数的测量值:设微观量为:分子体积V0、分子直径d、分子质量m;宏观量为:物质体积V、摩尔体积V1、物质质量M、摩尔质量、物质密度分子质量: 分子体积: (对气体,V0应为气体分子平均占据的空间大小)分子直径: 球体模型: (固体、液体一般用此模型)立方体模型: (气体一般用此模型)(对气体,d理解为相邻分子间的平均距离)分子的数量2. 分子永不停息地做无规则热运动(1)分子永不停息做无规则热运动的实验事实:扩散现象和布郎运动。 (2)布朗运动 布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动。布朗运动不是分子本身的 运动,但它间接地反映了液体(气体)分子的无规则运动。 (3)实验中画出的布朗运动路线的折线,不是微粒运动的真实轨迹。 因为图中的每一段折线,是每隔30s时间观察到的微粒位置的连线,就是在这短短的30s内,小颗粒的运动也是
2、极不规则的。 (4)布朗运动产生的原因 大量液体分子(或气体)永不停息地做无规则运动时,对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。简言之:液体(或气体)分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。 (5)影响布朗运动激烈程度的因素 固体微粒越小,温度越高,固体微粒周围的液体分子运动越不规则,对微粒碰撞的不平衡性越强,布朗运动越激烈。 (6)能在液体(或气体)中做布朗运动的微粒都是很小的,一般数量级在,这种微粒肉眼是看不到的,必须借助于显微镜。3.分子间存在着相互作用力(1)分子间的引力和斥力同时存在,实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。 分子间的引力和斥力只与分子间距离(相对位置)有关,与分子的运动状态无关。 (2)分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小,随分子间的距离r的减小而增大,但斥力的变化比引力的变化快。 (3)分子力F和距离r的关系如下图 (注:上图中:数量级)4.物体的内能(1)做热运动的分子具有的动能叫分子动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。(2)由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。分子力做正功时分子势能减小;分子力作负功时分
3、子势能增大。当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最小。不论r从r0增大还是减小,分子势能都将增大。如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零,则分子势能随分子间距离而变的图象如上图。(3)物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的温度和体积及物质的量都有关系,定质量的理想气体的内能只跟温度有关。(4)内能与机械能:运动形式不同,内能对应分子的热运动,机械能对于物体的机械运动。物体的内能和机械能在一定条件下可以相互转化。二、固体1晶体和非晶体 (1)在外形上,晶体具有确定的几何形状,而非晶体则没有。 (2)在物理性质上,晶体具有各向异性,而非晶体则是各向同性的。 (3)晶体具有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点。 (4)晶体和非晶体并不是绝对的,它们在一定条件下可以相互转化。例如把晶体硫加热熔化(温度不超过300)后再倒进冷水中,会变成柔软的非晶体硫,再过一段时间又会转化为晶体硫。 2多晶体和单晶体 单个的晶体颗粒是单晶体,由单晶体杂乱无章地组合在一起是多晶体。 多晶体具有各向同性。 3晶体的各向异性及其微观解释在物理性质上,晶体具有各向异性,而非晶体则
4、是各向同性的。通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同,也就是沿不同方向去测试晶体的物理性能时测量结果不同。需要注意的是,晶体具有各向异性,并不是说每一种晶体都能在各物理性质上都表现出各向异性。晶体内部结构的有规则性,在不同方向上物质微粒的排列情况不同导致晶体具有各向异性。4.晶体与非晶体、单晶体与单晶体的比较三、液体1.液体的微观结构及物理特性 (1)从宏观看 因为液体介于气体和固体之间,所以液体既像固体具有一定的体积,不易压缩,又像气体没有形状,具有流动性。 (2)从微观看有如下特点 液体分子密集在一起,具有体积不易压缩; 分子间距接近固体分子,相互作用力很大; 液体分子在很小的区域内有规则排列,此区域是暂时形成的,边界和大小随时改变,并且杂乱无章排列,因而液体表现出各向同性; 液体分子的热运动虽然与固体分子类似,但无长期固定的平衡位置,可在液体中移动,因而显示出流动性,且扩散比固体快。2液体的表面张力 如果在液体表面任意画一条线,线两侧的液体之间的作用力是引力,它的作用是使液体面绷紧,所以叫液体的表面张力
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