大学物理 分子动理论
f(v)称为速率分布函数,理想气体的速率分布函数才叫做麦克斯韦分布(函数),你图上的曲线明显不是麦克斯韦分布。
曲线与横坐标包围的全部面积为分子总数N,v0~2v0之间的面积表示速率大于v0的分子数。注意该图的纵坐标是Nf(v),不是f(v)。如果是f(v)那么曲线下面积就是概率(或区间内的分子数与总分子数之比),整个区间的概率(或整个区间内的分子数与总分子数之比)=1,从而本图中的整个区间面积就代表N。
如仍有不明,请追问。
分子动理论的主要内容
分子动理论的主要内容是物体是由大量分子组成的。
1、物质微粒的组成
分子动理论认为物质是由微小的、不可再分的粒子组成的。这些粒子可以是分子、原子或离子,它们以不同的方式组合形成不同的物质。
2、分子的运动
根据分子动理论,分子会不断地进行运动。它们可以自由运动,也可以受到外力的作用而发生不同的运动方式。分子的运动包括热运动(热振动和转动)、扩散等。
3、分子间的相互作用
分子动理论指出,分子之间会发生相互作用。这种相互作用包括引力、电磁力、静电力等。分子之间的相互作用对物质的性质和行为具有重要影响,例如分子之间的排列和运动方式会决定物质的密度、相态变化等。
4、分子运动的统计规律
分子动理论还涉及到对分子平均运动规律的统计描述。根据统计理论,大量分子的集体行为呈现出可预测的宏观规律。通过对分子运动的统计分析,我们可以解释和预测物质的宏观性质和行为。
理想气体模型和实际气体与修正
1、理想气体模型
理想气体模型是基于分子动理论的假设,它描述了理想气体分子之间没有相互作用、体积可以忽略的模型。根据理想气体模型,可以推导出理想气体状态方程和其他气体性质。理想气体具有压力与体积、温度成正比的关系,具有相同温度和压力下的相等体积占据相等数量的分子。
2、实际气体与修正
实际气体与理想气体模型有一定的差异,实际气体分子之间存在一定的相互作用和体积。范德华修正:为了纠正理想气体模型的不足,范德华提出了修正方法,引入了分子之间的吸引力和斥力。实际气体在高压和低温条件下可能存在相变,比如液化和凝固。
分子动理乱的内容有哪些? 学习分子动理论的心得体会。
分子动理论的内容共有三句话:
物质是由分子组成的
一切物质的分子都在不停的做无规则运动(热运动)
分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力。
心得体会:理解扩散现象,知道扩散现象可以在气体之间发生,也可以在液体之间发生,还可以在固体之间发生,
扩散现象说明了一切物质的分子都不停的做无规则的运动。温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以分子的无规则运动又叫分子的热运动
希望对你能有帮助。
分子内能的分子动理论 内能(一)
学习目标要求:
1.知道分子动理论的基本内容。
2.理解什么是扩散现象,并能举出实例。
3.知道分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。
4.知道物体的内能及内能与机械能的区别。
5.知道对物体做功 ,物体的内能会增大;物体对外做功时,自身内能会减小。
6.知道各种形式的能量单位都是焦耳。
7.知道热传递过程中,物体吸收(或放出)热量,温度升高(或降低),内能改变。
8.理解热量的概念及其单位。
知识要点精析:
1.分子动理论的基本内容
(1)大部分物质是由大量分子构成的(有一些物质是由原子或离子构成的)。分子的直径极小,是以10-10m来量度的。一滴水内含有约 个水分子。分子之间有间隙,酒精和水混合后的总体积小于混合前酒精和水的体积之和就可以说明这一点。气体分子间隙最大,液体次之,固体最小。
(2)分子在永不停息地作无规则运动。扩散现象是分子作无规则运动的例证。所谓扩散是指两种不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象。
(3)分子之间既有引力,又有斥力。固体能保持一定的形状和体积且难以拉断,说明分子之间存在引力,而固体和液体分子间保持一定的间隙且很难被压缩,说明分子间又存在斥力。物质内分子间引力和斥力是同时存在的,引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,斥力减小得更快。当分子间距为平衡距离时,引力等于斥力,此时分子处于平衡位置;当分子间距大于平衡距离时,引力起主要作用;当分子间距小于平衡距离时,斥力起主要作用。若分子间距大于平衡距离的10倍时,分子间作用力变得十分微弱,可以认为此时分子间作用力为零。
2.影响物体内能大小的因素
主要有物体的温度、体积、状态和质量。物体的温度发生变化时,其内部分子的运动速度大小也发生变化,所以分子的动能发生变化,故物体的内能大小也发生变化;物体的状态、体积发生变化时,分子间距以及分子间作用力的强弱也发生变化,故分子势能也发生变化,从而使物体的内能大小发生变化;物体的温度、状态、体积一定时,对同种物质而言,它的质量越大,则内部的分子数目就越多,所以分子的动能和分子势能的总和增大,即物体的内能也越大。
3.内能与机械能的区别
物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关,是物体能量的微观表现;物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关,是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能),而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。
4.做功的过程:能量转化的形式
在做功使物体内能发生改变的过程中,都是其它形式的能与内能之间的转化。外界对物体做功,使物体内能增大,是其它形式的能转化成内能;物体对外界做功,使物体内能减少,是内能转化成了其它形式的能。例如用活塞压缩空气使空气内能增加的过程中,就是活塞运动的机械能转化为空气的内能;摩擦生热也是机械能转化为内能;空气推动活塞而做功使空气内能减小的过程,就是空气的内能转化为活塞运动的机械能。
5.物体的内能与温度的关系
物体的内能是由物体的温度、状态、体积和质量等因素共同决定的,当只有其中一个因素改变时,也会引起内能的改变,但物体的内能改变时,其温度就不一定改变。例如晶体在熔化过程中,由于物体状态的改变会引起分子间作用力强弱的改变,从而导致分子势能的改变,此时温度没有改变,分子动能没有改变,这样内能的大小仍旧会发生改变。所以物体在只有温度改变时,其内能一定会改变,但物体的内能改变时,其温度却不一定改变。
6.温度、内能和热量的区别和联系
温度、内能和热量是三个既有区别,又有联系的物理量。温度是表示物体冷热程度的物理量,从分子运动论的观点来看,物体的温度越高,分子无规则运动的速度就越大,因此可以说温度是分子热运动剧烈程度的一个标 志。内能是一种形式的能,它是物体内所有分子无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。它跟温度是不同的两个概念。但又有密切的联系,如果物体的温度升高,它的内能就增大,温度降低,内能就减小。在热传递过程中,传递能的多少叫做热量。在热传递的过程中,热量从高温物体传向低温物体,高温物体放出了多少焦耳的热量,它的内能就减少多少焦耳;而低温物体吸收了多少焦耳的热量,它们内能就增加了多少焦耳。温度和热量是两个实质不同的物理量,它们之间是有一定的联系的。在不发生物态变化时,物体吸收了热量,它的内能增加,温度升高;物体放出了热量,它的内能减少,温度降低。
7.改变物体内能的两种方法
通过做功和热传递这两种方法都可以改变物体的内能,但它们有本质的区别。用做功的方法改变物体的内能,实质上是其它形式的能与内能之间的转化。例如:用锯条锯木头,是用做功的方法使锯条的内能增加,温度升高的。其中的能量转化是:机械能转化为内能。用热传递的方法改变物体的内能,实质上是内能的转移。例如:把烧红的铁块放入冷水中,热量从高温的铁块传递到低温的水中,高温的铁块的内能转移到低温的水中。虽然做功是能的转化,热传递是能的转移,但做功和热传递在改变物体的内能上效果是相同的,所以说它们是等效的。
高二物理分子动理论
问题所涉及的主要是压强的微观解释,即气体分子每次碰撞的剧烈程度和单位时间内的撞击次数。因为是一定质量的气体,所以满足气态方程:PV/T=C。其中P是压强,V是体积,T是温度,C是常数。据次方程判断压强的变化,温度决定每次碰撞的强度,若压强不变,温度升高,对于恒体积的容器单位时间的碰撞次数必减少。其他变式题同理。对于单位时间单位面积的碰撞次数则要判断体积是否改变,根据压强的微观解释,判断出单位时间的碰撞次数,若碰撞次数不变,体积增大,则单位时间单位面积的碰撞次数减少。当然温度升高也可增加单位时间的碰撞次数。至于单位时间单位面积碰撞的分子数则取决于温度和分子密集度,在高中阶段出现分子动理论的题只要冷静思考,多做练习是不难掌握的,因为高中阶段对这部分内容只是讲些浅层知识,因此也不会太难,相信你一定可以全面的掌握它,祝学业有成。
分子是怎样运动的?
物质都是运动的,永不停息,静止只是相对的,运动才是绝对的.
分子运动论是从物质的微观结构出发来阐述热现象规律的理论,例如它阐明了气体的温度是分子平均平动动能大小的标志,大量气体分子对容器器壁的碰撞而产生对容器壁的压强.
一,自然界存在着各种热现象:物体温度的变化,物质状态的变化,物体热胀冷缩的现象等.这些热现象的解释,都涉及到热现象的本质是什么?这也是人类长期探索的问题,直到17世纪和18世纪期间,人们才开始认识到热现象是由物质内部大量微粒的运动引起的,这种认识逐渐发展成为一种科学理论枣分子动理论.到19世纪建立了能量的概念,人们又逐渐认识到与热现象相联系的能量即内能.
二,分子与物质
我们生活在物质世界中,我们的周围充满着物质:水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质.而对于物质是怎样构成的,这一古老课题,很早就有过种种猜测,有的主张万物之源是“气”,有的主张万物之源是“火”.公元前5世纪墨子提出的物质的最小单位是“端”,公元前4世纪古希腊的德漠克利特认为宇宙万物,是由大小和质量不同的,不可入的,运动不息的原子组成.此后经过近2000年的探索,直到17世纪末,才科学地认识到物质是由分子组成的.
①物质是由分子组成的,分子是极小的微粒.如果把分子看做球形,它的直径约10-10米,这是一个极小的长度,不仅肉眼看不到,即使用现代的显微镜也看不清分子.由于分子极小,所以物体含分子数目大得惊人.通常情况下,1厘米3空气里大约有2.7×1019个分子,如果人数数的速度能达到每秒数100亿个,要数完这个数,也得用80多年.
构成物质的分子永不停息地运动着.由于分子太小,目前尚无法直接观察分子的行为,但我们可以从宏观的实验现象,来判断分子的行为.
分子与温度的关系:分子运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。 所以提高温度可以加快分子运动,或者是加大容器的压强也可以加快分子运动(如果是在一个密封容器里的话)
分子动理论的基本原理
一、分子动理论的基本内容:
(1)物质是由大量分子组成的;
(2)分子永不停息地做无规则热运动;
(3)分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
二、分子动理论的公式:
设阿伏伽德罗常数为NA,物体体积为V,物体质量为m,物质密度为ρ,摩尔体积为Vmol,摩尔质量为M,分子体积为V0,分子质量为m0,分子数为n。
(1)分子的质量 m0=M / NA=Vmolρ / NA
(2)分子数 n=mNA / M=VNA / Vmol=VρNA / M=mNA / ρVmol
(3)固体、液体分子体积V0和直径d
V0=Vmol / NA=M / ρNA=1/(6πd)∧3,的d=3√(6V0/π)
好了,今天关于“什么是分子动理论”的话题就讲到这里了。希望大家能够对“什么是分子动理论”有更深入的认识,并从我的回答中得到一些启示。如果您有任何问题或需要进一步的信息,请随时告诉我。
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