大学物理学分子运动
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分子运动现象分子运动现象一、引言分子运动现象是物理学中的一个基本概念,它涉及到物质的微观结构和性质。
在热力学、统计物理学、化学等领域,分子运动现象都有着重要的应用。
本文将从分子的运动方式、速度分布、扩散等方面对分子运动现象进行全面详细的介绍。
二、分子的运动方式1. 常见的三种运动方式根据统计物理学中的理论,分子在空气中以无规则运动方式进行着碰撞和交换能量。
常见的三种运动方式包括:(1)热振动:由于温度激发,单个分子会做出振荡或震荡的小幅度位移。
(2)自由扩散:当两个相邻区域内存在浓度差异时,高浓度区域内部会有更多的粒子向低浓度区域扩散。
(3)碰撞扩散:当两个相邻区域之间存在压力差异时,高压区域内部会有更多的粒子向低压区域移动,并与低压区域内部粒子发生碰撞。
2. 分子运动的随机性由于分子的运动方式是无规则的,因此分子在空气中的运动轨迹也是随机的。
这种随机性表现为:(1)分子在空气中做出的位移是随机的,且与其周围环境相关。
(2)分子碰撞时发生的反弹方向也是随机的,且与其碰撞对象相关。
三、速度分布1. 麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布定律麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布定律描述了理想气体中分子速度分布的概率密度函数。
该定律可以表示为:f(v) = (m/2πkT)^(3/2) * 4πv^2 * e^(-mv^2/2kT)其中,f(v)表示速度为v时单位体积内粒子数目占总数目比例;m表示单个粒子质量;k表示玻尔兹曼常数;T表示温度。
根据该定律,当温度上升时,速度分布图形会向右平移,并且峰值变得更低而更宽。
这意味着高温下粒子平均速度更快,速度分布更加均匀。
2. 常见的速度分布模型除了麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布定律外,还有其他一些常见的速度分布模型,如:(1)高斯分布模型:在低温下,粒子速度分布呈高斯分布。
(2)玻尔茨曼-爱因斯坦分布模型:适用于非理想气体中的粒子运动。
(3)准经典近似模型:适用于粒子质量远大于电子质量、温度不太高、密度不太大的情况。
高考物理第七章分子动理论知识点高考物理第七章分子动理论知识点对于理科来讲,物理这个科目算是比较难的一个科目,不少学生物理这门课花费了很多时间,分子动理论这个知识点需要下很多功夫去掌握。
下面是店铺为大家精心推荐的分子动理论知识点归纳,希望能够对您有所帮助。
分子动理论必背知识点一、物质是由分子组成的;1、在物理上我们把所有够成物质的微粒(分子、原子、离子)统称分子;2、测量分子大小的方法:单分子油膜法:取一滴油滴,让其在水面上尽可能的散开,形成一层单分子油膜,则油滴的体积除以油膜的面积就是油分子的直径。
d=vo/s3、分子直径的数量级为10-10m;二、阿伏加德罗常数:1mol物质所含的分子数叫阿伏加德罗常数。
1、阿伏加德罗常数用NA来表示:NA=6.02×1023;2、阿伏加德罗常数是联系宏观物质(摩尔体积、摩尔质量)和微观物质(分子质量、分子体积)的桥梁;(1)v0=vm/ NA(2)m0=M/ NA;(3)n=N× NA3、分子质量的数量级:10kg;三、构成物质的分子在不停的作无规则运动;四、证明分子在不停的作无规则运动的实验:1、扩散现象:两个不同的物体相互接触,彼此进入对方的现象;(1)其实质:是分子的.运动;(2)温度越高扩散越快;二物质密度(浓度)相差越大,扩散越快;2、布朗运动:悬浮在液体或气体中的细小微粒所作的无规则运动;(1)布朗运动的实质:布朗运动并不是分子的运动,而是分子作无规则运动的反应;(2)布朗运动的特点:微粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈;(3)布朗运动是无规则的运动;(4)布朗运动发生的原因:微粒各方向所受分子的碰撞不均,使微粒各方向受力不等,从而使微粒无规则的运动;五、温度的微观物理意义:温度是分子平均动能的标志;六、热运动:分子的无规则运动叫热运动。
七、构成物质的分子间有间隙。
八、构成物质的分子间有相互作用的引力和斥力;1、平衡位置:当分子间的引力等于斥力时,分子所处的位置;此时分子间的距离为r0;2、当分子间的距离r=r0 时,引力等于斥力,分子力为零;3、当r﹤r0时,引力小于斥力,分子力表现为斥力;4、当r﹥r0分子间的距离时,引力大于斥力,分子力表现为引力;5、分子间的引力和斥力始终同是存在;6、分子间的引力和斥力都随分子间距离的增加而减小,但引力减小的快;随距离的减小而增大,斥力增大得快;九、内能:物体中所有分子动能和分子势能的总合叫内能;1、一切物体都有内能;2、物体的内能与温度(分子动能)体积(分子势能)物质的量有关;3、理想状态下的气体的内能与其体积无关(分子势能始终未零)十、改变内能的两种方式:1、做功;2、热传递;(1)传导; (2)对流;(3)辐射;十一、热力学第一定律:物体内能的变化量等于外界对物体做的功和物体从外界吸收的热量之和;数学表达式:△U=Q+W;1、吸热,Q为正;放热Q为负;2、外界对物体做正功W为正,外界对物体做负功(物体对外界做正功)W为负; 十二、能量守恒定律:能量既不会凭空产生,亦不会凭空消失,只能从一种形式转化成别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移中,其总量不变;十三、热力学第二定律:1、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它变化;2、不可能使热量由低温物体传到高温物体而不引起其它变化;3、本质:热理学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程都有方向性;十四、热力学温度:以-273.15℃这个下限为起点的温度。