第1讲　分子动理论　内能

第十四章

热

学第1讲分子动理论内能一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的直径：数量级为_______m。(2)分子的质量：数量级为______kg。(3)阿伏加德罗常数：NA＝__________

mol－1。10－10

10－266.02×10232．分子永不停息的做无规则运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动产生的物质迁移现象。温度越____，扩散现象越明显。(2)布朗运动：悬浮在液体中的_______的无规则运动，颗粒越____，运动越明显；温度越____，运动越明显。(3)热运动：分子永不停息的________运动。温度越_____，分子运动越剧烈。3．分子间的作用力(1)引力和斥力总是__________，实际表现出的分子力是引力和斥力的_____。(2)分子引力和斥力都随距离的增大而_____，但_____变化得更快。高小颗粒小高无规则高同时存在合力减小斥力二、温度与物体的内能1．温度与温标(1)温度：表示物体的冷热程度，一切达到热平衡的系统都具有_____的温度。(2)温标：包括摄氏温标(t)和热力学温标(T)，两者的关系是T＝___________。2．分子的动能(1)分子动能是分子________所具有的动能。(2)______

是分子热运动的平均动能的标志。3．分子的势能(1)分子势能是由分子间的_________决定的能。相同t＋273.15

K热运动温度相对位置(2)决定因素①微观上：决定于____________和分子排列情况；②宏观上：决定于_____和状态。4．物体的内能(1)概念：物体中所有__________和__________的总和，是状态量。(2)决定因素：①对于给定的物体，其内能大小是由物体的_____和_____决定，即由物体的内部状态决定；②物体的内能与物体位置的高低、运行速度的大小______。分子间距离体积分子动能分子势能温度体积无关微点判断

(1)扩散现象只能在气体中进行。

()(2)布朗运动是指液体分子的无规则运动。

()(3)温度越高，布朗运动越剧烈。

()(4)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。

()(5)－33℃＝240K。

()(6)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能。

()(7)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。

()(8)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。

(

)(9)分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大。

()(10)两分子间不可能同时存在斥力和引力。

()××√×××√×√×答案：A答案：B答案：D

[注意]阿伏加德罗常数是联系宏观量(摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、密度ρ等)与微观量(分子直径d、分子质量m0、分子体积V0等)的“桥梁”。如图所示。提能点(二)布朗运动与分子热运动(自练通关)

点点通

1．[扩散现象的理解]关于扩散现象，下列说法错误的是

(

)A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生解析：根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故选项A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故选项C正确、B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故选项D正确。答案：B

2．[布朗运动的理解]小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从A点开始，他把粉笔末每隔30s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D、…、J点，把这些点连线形成如图所示的折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是(

)A．该折线图是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10s，粉笔末应该在BC的中点处D．粉笔末由B到C的平均速度大于C到D的平均速度答案：B

3．[分子热运动的理解]以下关于热运动的说法正确的是 (

)A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大解析：水流的速度是机械运动的速度，不同于水分子无规则热运动的速度，A项错误；分子永不停息地做无规则运动，B项错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越剧烈，故C项正确；水的温度升高，水分子的平均动能增大，即水分子的平均运动速率增大，但不是每一个水分子的运动速率都增大，D项错误。答案：C

一站过

扩散现象、布朗运动与热运动的比较

扩散现象布朗运动热运动活动主体分子固体微小颗粒分子区别是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点(1)都是无规则运动(2)都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动提能点(三)分子力、分子势能与物体内能(题点精研)研微点1．[分子力、分子势能与分子间距离的关系]分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能________(填“大于”“等于”或“小于”)零。解析：若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，分子力做正功，势能减小；在间距由r2减小到r1的过程中，分子力仍做正功，势能减小；在间距为r1处，势能小于零。答案：减小减小小于对点清分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)。(1)当r＞r0时，分子力表现为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加。(2)当r＜r0时，分子力表现为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加。(3)当r＝r0时，分子势能最小。2．[对内能的理解]

(1)关于物体的内能，下列说法正确的是

(

)A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同B．物体的内能改变时温度不一定改变C．内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零D．分子数和温度都相同的物体一定具有相同的内能(2)(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是

(

)A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的内能包括气体分子热运动的动能解析：(1)选B相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同，相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，故A错误；物体内能改变时温度不一定改变，比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水，内能增加，故B正确；分子在永不停息地做无规则运动，可知任何物体在任何状态下都有内能，故C错误；物体的内能与分子数、物体的温度和体积三个因素有关，分子数和温度都相同的物体不一定有相同的内能，故D错误。(2)选BD实际气体的内能包括分子之间相互作用的势能和分子热运动的动能，与整体的重力势能和动能均无关。改变气体内能的方式有做功和热传递。对点清分析物体内能问题的四点提醒(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法。(2)决定内能大小的因素为物质的量、温度、体积。(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能均相同。3．[内能与机械能的比较]

下列有关热现象和内能的说法中正确的是

(

)A．把物体缓慢举高，其机械能增加，内能增加B．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大，容器的机械能一定增大C．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的D．分子间引力和斥力相等时，分子势能最大解析：把物体缓慢举高，外力做功，其机械能增加，由于温度不变，物体内能不变，选项A错误；物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系，选项B错误；电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，选项C正确；根据分子间作用力的特点，当分子间距离等于r0时，引力和斥力相等，不管分子间距离从r0增大还是减小，分子间作用力都做负功，分子势能都增加，故分子间距离等