第八章分子动理论

第八章分子动理论第一页，共十页，编辑于2023年，星期四一、分子动理论1、物质是由大量分子组成1）分子质量在10-26kg数量级分子直径在10-10m数量级用单分子油墨估测分子的大小第二页，共十页，编辑于2023年，星期四一、分子动理论分子的直径有多大？可用“油膜法”粗略估测分子的大小。将油滴到水面上，油会在水面上散开，几乎形成单分子油膜。如果把分子看作是球形的，那么单分子油膜的厚度就可被认为等于油分子的直径，如图所示。只要先测出油膜的面积，就可估算出油分子的直径。【实验过程】1.把已知浓度的油酸酒精溶液滴入量筒，记下滴数，测量并计算出每滴溶液中油酸的体积。2.在蒸发皿内盛放一定量的水，再把痱子粉均匀地洒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开。3.用透明方格纸（把方格复印在透明薄膜上），测量油膜的面积，如图所示。测定结果表明，分子直径的数量级是10－10m。作用：油膜的边界清晰第三页，共十页，编辑于2023年，星期四一、分子动理论1、物质是由大量分子组成2）分子阿伏加德罗常数：1mol纯物质所含的粒子数是恒定的，即6.02×1023个，这个数目叫做阿伏加德罗常数，通常用符号NA表示。——联系宏观物质与微观分子的桥梁第四页，共十页，编辑于2023年，星期四一、分子动理论2、分子都在做永不停息的无规则热运动——构成物体的分子永不停息地做无规则运动，这种大量分子无规则运动的激烈程度跟温度有关，所以把分子的这种运动叫做热运动。1）1827年，英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉，发现花粉颗粒不停地做无规则的运动，这种运动后来被叫做布朗运动。液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。虽然我们至今很难直接看见单个分子的运动，但由于做布朗运动的颗粒是由成千上万个分子组成的。因此，布朗运动是可以被观察到的。布朗运动的无规则性反映了液体内部分子运动的无规则性。第五页，共十页，编辑于2023年，星期四一、分子动理论2、分子都在做永不停息的无规则热运动——构成物体的分子永不停息地做无规则运动，这种大量分子无规则运动的激烈程度跟温度有关，所以把分子的这种运动叫做热运动。2）分子做无规则运动，因此分子具有动能分子平均动能：所有分子动能的平均值——宏观温度是分子平均动能大小的标志第六页，共十页，编辑于2023年，星期四分子速率的统计分布规律：分子速率分布的统计规律：气体的大多数分子，其速率都在某个数值附近，离开这个数值越远，分子数越少。热现象是大量分子热运动统计平均的结果，讨论个别分子的运动是没有意义的第七页，共十页，编辑于2023年，星期四一、分子动理论3、分子之间存在相互作用力r0F

r0斥力引力1）分子之间同时存在引力和斥力，且都随分子之间的距离增大而减小，但斥力减小得快当r=r0：引力=斥力，分子力为0当r>r0:表现为引力，r>60nm时，作用力迅速减小为0当r<r0:表现为斥力2）由于分子间存在相互作用力，所以分子具有势能

第八页，共十页，编辑于2023年，星期四二、内能内能是物体内部具有的能量——它包括物体内所有分子动能和势能。内能变化的两个途径：（1）做功（2）热传递第九页，共十页，编辑于2023年，星期四三、能量的转化和能量守恒定律

2、能量转化的方向性：热传递、摩擦生热、气体自由膨胀等是物理学中所讨论的三类典型的单向性过程或不可逆过程，而且这些过程都与热现象密切相关。1、能量守恒定律：能量既不能创生，也不能消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。3、自然过程的方向性——耗散与退化：能量转化的自然过程中，能量的