百度空间“稚子居”整理收集——稚言智语志敛于中，中庸为道
第 十 一 章 热学
第1单元 分 子 运 动 的 三 条 理 论
Ⅰ物 质 的 构 成 一、物质是由大量分子构成的
分子是具有各种物质的化学性质的最小微粒，在热学中，原子、离子、分子这些
微粒做热运动时，遵从相同的规律，所以，统称为“分子” －
二、分子的大小：直径的数量级 10 10 m 油酸分子油膜 1、 单分子油膜法
粗测：d?vs（1）单层（2）球形（3）空隙 1+1≠2
水
2、离子显微镜 （200万倍）3、扫描隧道显微镜（几亿倍） 三、几个常用的等式 1、
阿佛加德罗常数＝VvMm摩尔体积分子占有体积＝摩尔质量分子质量
即：NA??阿佛加德罗常数——1摩尔的任何物质所含的微粒数相同N A = 6.02×10 23 mol
2、 分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数
3、 ?＝MV－1
估 算 练 习
一、将1摩尔的油酸溶于酒精，制成200毫升的溶液。已知1毫升的溶液有50滴，取1
滴滴在水面上，在水面上形成0.2平方米的油膜，估算油酸分子的直径
－
解：1 cm3的溶液中，酒精溶于水后，油酸体积V0 ＝1/200 cm3 ＝1/200×106m3
－
1滴溶液中，油酸体积v＝Vo/50,得油酸分子直径为d ＝ v / s＝5×1010米 注：酒精的作用 （1）、提高扩散速度 （2）、油膜面积不致于很大，易于测量
二、10克的氧气，在标准状况下（0 ℃，1 atm） r （1）、含有多少个氧气分子 （2）、占有多大体积
326.02?103222.4?10－323＝10n?n??
＝10v?v??
三、估算标准状况下，气体分子和水分子的间距
1、 气体
r
空间网址：http://hi.http://www.wodefanwen.com//splow
百度空间“稚子居”整理收集——稚言智语志敛于中，中庸为道
v?22.4?106.02?10－323＝?体，其边长就是分子间距
把这个体积看成小立方r?3v?3.3?10－9m－3
2、 同理，水的摩尔体积v＝18×10 r?318?10－3236.02?10＝3.1?10－10
注：1、比较间距的大小2、边长＝间距3、水还可以看成球形模型v＝4 π r 3 / 3
－
四、空气的摩尔质量m＝29×10 3 kg / mol， 当V＝45 m3时，
求：气体的质量M＝？
解：
Ⅱ分 子 无 规 则 运 动（热运动） 的 实 验 证 明
一 、扩散：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象
意义：分子永不停息的做无规则的运动，而且温度越高，扩散越快。
固体、液体也有扩散现象
二、布朗运动1827年（英）布朗首先用显微镜观察水中的花粉时发
现的，称为布朗运动。
1、运动是无规则的 2、颗粒体积越小越明显，质量越小越明显
3、温度越高越明显 4、气体中没有布朗运动
原因 ——颗粒足够小时，来自各方向受到液体分子的撞击作用是
不平衡的，颗粒越小，分子数越少，不平衡性越显著
三、布朗运动与扩散的异同
1、 是颗粒还是分子
2、 是直接还是间接反映分子的运动
3、 成因是相同的，都是分子的无规则运动引起的 练习
1、 空气中漂浮的灰尘的运动是不是布朗运动
－
否：（1）、与颗粒大小有关 颗粒直径10 6米 （2）、空气的流动 2、 物体运动的速度越大，布朗运动越显著（×）
Ⅲ 分 子 间 的 相 互 作 用 力
1、 哪些现象说明分子间有空隙？
扩散、布朗运动、教材彩图（石墨原子）酒精和水相混合1+1≠2
2、 为什么分子不能紧贴在一起？——分子间有斥力
3、 为什么有空隙还能形成固体和液体？——分子间有引力
22.4?1029?10－3－3＝45M?M?58.3kg
空间网址：http://hi.http://www.wodefanwen.com//splow
百度空间“稚子居”整理收集——稚言智语志敛于中，中庸为道
4、 分子间的引力和斥力如何变化？
引力和斥力同时存在，半径r增加，引
斥力 力和斥力同时减小，斥力减小的快，半径r减合力 小，引力和斥力同时增加，斥力增加的快
r0 5、 分子力何时表现出引力、斥力？
引力 分子间作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变的规律是：①r
6、从本质上来说，分子力是电场力的表现。因为分子是由原子组成的，原子内有带正电的原子核和带负电的电子，分子间复杂的作用力就是由这些带电粒子间的相互作用而引起的。（也就是说分子力的本质是四种基本基本相互作用中的电磁相互作用）。
练习：
1、 为什么物体可以被压缩，但又不能无限的被压缩？ 2、 为什么气体容易被压缩，而固体和液体不容易被压缩？
3、 既然分子间有引力，那么打碎的玻璃为什么不能靠引力粘合在一起？
如果取斥力的方向为正
第2单元 物体的内能和热力学定律
一、温度的宏观和微观意义是什么？如何理解？
分子的无规则运动特点是多、快、乱、变，中间多，两头少，在热现象中，关心
的是多个分子，而不是单个分子。
－
（1）、分子的平均动能――所有分子的动能的平均值 m～10 26 kg v＝10 5 m / s （2）、温度：宏观――表示物体的冷热程度， 微观――是物体平均动能的标志 （3）、温度相同，平均动能就相同，不论物体组成、结构、种类和物态 (无论如何)
二、什么是分子势能？分子势能与什么有关？ （1）、由于分子间存在着相互作用的引力和斥力而具有的与其相对位置有关的能量，
叫做分子势能。
（2）、微观――与相对位置有关， 宏观――与体积有关
（3）分子势能与距离的变化关系和图象（类似于重力势能和弹性势能）。
－ r0＝10 10m r＝10 r0
空间网址：http://hi.http://www.wodefanwen.com//splow r＜r0 引力＜斥力 r＝r0 引力＝斥力 r＞r0 引力＞斥力 r＝10 r0 引力＝斥力＝0 百度空间“稚子居”整理收集——稚言智语志敛于中，中庸为道
三、什么是物体的内能，它与什么有关？
1、 所有分子做热运动的动能和分子势能的总和斥力 EP 叫做物体的内能，也叫热力学能
2、 与温度T、体积V和分子个数N有关 3、 一切物体都具有内能
引力 r0
四、内能和机械能又什么区别？
1、 宏观物体的机械运动对应机械能。机械能可以
为零。
2、 微观物体对应内能。内能不可以为零。 3、 内能和机械能之间可以相互转化。
五、做功改变物体的内能
1、 物体做功，物体内能增加 温度2、 对外做功，物体内能减小
胶塞 接打气筒 3、 做多少功，改变多少内能
六、热传递改变物体的内能
1、 外界向物体传递热量（吸热），物体的内能增加 2、 物体向外界传递热量（放热），物体的内能减小 3、 传递多少热量，内能就改变多少。能量的转移
七、做功和热传递的实质
1、 做功改变内能，是能量的转化，用功的数值来度量
2、 热传递改变内能，是能量的转移，用热量来度量。能量的转化。
八、做功和热传递的等效性——做功和热传递在改变内能上是等效的。
例如：使物体升高温度，可以用热传递的方法，也可以用做功的方法，得到的结果是相
同的，如果事先不知道，我们无法知道它是通过哪种途径改变的内能。
空间网址：http://hi.http://www.wodefanwen.com//splow
百度空间“稚子居”整理收集——稚言智语志敛于中，中庸为道 1 cal＝4.2 J 1 J＝0.24 cal
九、区分内能、热量和温度
热量是在热传递的过程中转移的内能，它只有在转移的过程中才有意义，热传
递使物体的温度改变。温度不同是热传递的条件（类比：云――雨――水）
例如：两物体温度不同相接触，热量从高温物体相低温物体传递，高温物体内
能减少，温度降低，低温物体内能增加，温度升高。
十、理想气体：
（1）分子间无相互作用力，分子势能为零； （2）一定质量的理想气体的内能只与温度有关。
（3）在温度不太低、压强不太大（常温常压）的条件下，实际气体可以近似为理想气体。 练习
1、 物体平均速度大的物体的温度高（×）
2、 20℃的水和20℃的铜的平均动能相同（√） 3、 体积变大，内能变大（×）
4、 温度升高，所有的分子的平均动能都变大（×） 5、 同温度的水和氢气相比，氢气的平均速度大（√） 十一、热力学第一定律——△U ＝ Q ＋ W 1、表示内能的改变、做功、热传递之间的关系
2、第一类永动机——不消耗能量，持续对外做功（违反能量守恒定律，不能制成）
水箱
抽水机 水轮 砂轮
【例】 下列说法中正确的是
水箱 A.物体吸热后温度一定升高
B.物体温度升高一定是因为吸收了热量 C.0℃的冰化为0℃的水的过程中内能不变 D.100℃的水变为100℃的水汽的过程中内能增大
解析：吸热后物体温度不一定升高，例如冰融化为水或水沸腾时都需要吸热，而温度不变，这时吸热后物体内能的增加表现为分子势能的增加，所以A不正确。做功也可以使物体温度升高，例如用力多次来回弯曲铁丝，弯曲点铁丝的温度会明显升高，这是做功增加了物体的内能，使温度上升，所以B不正确。冰化为水时要吸热，内能中的分子动能不变，但分子势能增加，因此内能增加，所以C不正确。水沸腾时要吸热，内能中的分子动能不变
空间网址：http://hi.http://www.wodefanwen.com//splow