2020年高中物理选修3-3知识点
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选修3-3
[规律要点]
一、分子动理论
1.分子动理论的内容
(1)物体是由大量分子组成的。
(2)分子永不停息地做无规则运动。
(3)分子间存在相互作用力。
2.物体是由大量分子组成的
(1)分子很小
①直径数量级为10-10 m。
②质量数量级为10-27~10-26 kg。
③分子大小的实验测量:油膜法估测分子大小。
(2)阿伏加德罗常数N A=6.02×1023__mol-1。
(3)分子模型
①球体模型:d固、液体一般用此模型),如图1甲。油膜法估测分子
大小时d=V
S,S为单分子油膜的面积,V为滴到水中的纯油酸的体积。
图1
②立方体模型:d
1乙。对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离。 (4)微观量的估算
①分子的质量:m =M mol N A =ρV mol
N A 。
②分子的体积:V 0=V mol N A =M mol
ρN A
。对于气体,V 0表示分子占据的空间。
③物体所含的分子数:n =V V mol N A =M ρV mol N A 或n =M M mol N A =ρV
M mol N A 。
3.分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象:温度越高,扩散越快。
(2)布朗运动:发生原因是固体颗粒受到液体分子无规则撞击的不平衡性造成的。间接说明了液体或气体分子在永不停息地无规则运动。 4.分子间存在着相互作用力
(1)分子间同时存在引力和斥力,实际表现的分子力是它们的合力。引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,斥力比引力变化得更快。
(2)分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下:
二、温度和内能
1.温度:宏观上温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上温度是分子平均动能的标志。
2.分子平均动能:温度是分子平均动能大小的标志。
3.分子势能:分子具有由它们的相对位置决定的能,即分子势能。 决定因素⎩⎨⎧①微观上——决定于分子间距离和分子排列情况;
②宏观上——决定于体积和状态。
4.物体的内能
(1)决定因素⎩
⎨⎧①微观上:分子动能、分子势能、分子数;
②宏观上:温度、体积、物质的量(摩尔数)。
对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定,与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(2)两种改变物体内能的方式——做功和热传递 ①做功和热传递在内能改变上是等效的;
②两者的本质区别:做功改变内能是其他形式的能和内能的相互转化,热传递是内能的转移。 三、固体和液体 1.晶体与非晶体
2.液体
(1)液体的表面张力:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势,方向跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直。
(2)液晶:既具有液体的流动性,又具有晶体的光学各向异性。液晶在显示器方面具有广泛的应用。
3.饱和汽压:饱和汽所具有的压强。液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
4.相对湿度:空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比。用公式表示为:
相对湿度=
水蒸气的实际压强
同温度水的饱和汽压
。
四、气体
1.气体分子运动的特点
(1)分子做无规则运动,大量分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布。如图2所示。
图2
(2)温度一定时,某种气体分子的速率分布是确定的。温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都
增大。
2.气体实验定律
3.理想气体状态方程
(1)理想气体
宏观上讲,理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为理想气体;微观上讲,理想气体的
分子间除碰撞外无其他作用力,即分子间无分子势能。
(2)一定质量的理想气体状态方程:p1V1
T1=
p2V2
T2或
pV
T=C(常量)。
五、热力学第一定律
1.表达式为ΔU=Q+W。
2.对公式ΔU=Q+W符号的规定