分子動力學理論
內能
能源守恒定律
能量既不會憑空產生,也不會憑空消失高中物理能量守恒,它只是從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而能量總量保持不變。 這就是眾所周知的能量守恒定律。
要知道這一點,你還必須知道為什么。 今天小編給大家帶來高中物理知識總結:分子運動論、內能、能量守恒定律。
一起來看看吧~
1.物體是由大量的分子組成的
分子
運動理論
1.阿伏加德羅常數:
1摩爾任何物質所含的粒子數NA=6.02×-1。
2、分子小、輕
一般分子直徑為10-10m量級; 質量約為10-26公斤。
3. 微觀量的估計
首先我們需要建立一個微觀模型:
對于固體和液體來說,微觀模型是:分子緊密排列,物質的摩爾體積被分成NA等份,每個等份就是一個分子。 在估計分子直徑時,假設分子是球體; 在估計分子之間的距離時,假設分子是一個立方體,立方體的邊長就是分子之間的距離。
4、油膜法測定分子直徑
首先測量純油酸的體積V,然后測量其在水面上的鋪展面積S。 那么單分子油膜的厚度就是分子直徑:d=V/S
5.分子直徑的計算問題
可以使用公式計算分子的質量和體積。
2.分子的熱運動
分子不斷地進行無規則運動,且與溫度有關,因此分子的運動稱為熱運動。
1.布朗運動
布朗運動不是分子的運動。 布朗運動反映了液體內部分子的運動,是液體分子不斷撞擊顆粒的結果。
2. 布朗運動的特點
①永不停歇;
②沒有規則;
③顆粒越小,該現象越明顯;
④氣溫越高,運動越劇烈。
3.擴散現象的解釋
墨水的擴散實際上是墨水顆粒受到水中水分子撞擊而運動的結果,反映了液體分子永無休止的不規則運動。 溫度越高,分子運動越劇烈,受影響的墨水顆粒擴散得越快。
3.分子之間存在相互作用力
1. 分子的吸引力和排斥力
分子間的吸引力和排斥力同時存在,并且都隨著分子間距離的增大而減小。 顯示的實際分子力是吸引力和排斥力的合力。 了解當分子力做正功時,分子的勢能減小; 當分子力做負功時,分子的勢能增加。
2. 分子間力和分子間關系
① 當r=r0時:f吸引力=f斥力,分子力F=0
② 當r<r0時:f吸引<f排斥,分子力表現為排斥力
③ 當r>r0:f吸引力>f斥力時,分子力表現為重力
④ 當r>10r0時:f吸引→0,f排斥→0,分子力F→0。
3.其他知識點
分子直徑在10-10m量級,分子量在10-26kg量級(一定要會算,不要背答案)。 阿伏加德羅常數是連接宏觀和微觀的重要橋梁。
4.物體的內能
1.物體的內能
(1)分子動能:進行熱運動的分子具有動能。 在熱現象的研究中,單個分子的動能沒有研究意義。 重要的是分子熱運動的平均動能。 溫度是物體分子熱運動平均動能的標志。
(2)分子勢能:分子具有由其相對位置決定的勢能,稱為分子勢能。 分子勢能隨著物體體積的變化而變化。 當分子間的相互作用為重力時,分子的勢能隨著分子間距離的增大而增大; 當分子間的相互作用為斥力時,分子的勢能隨著分子間距離的增加而減小。 (比喻:彈簧模型。)
(3)物體的內能:物體內所有分子的動能和勢能的總和稱為物體的內能。 任何物體都具有內能,物體的內能與物體的溫度和體積有關。
公式:物體內能=(分子平均動能+分子勢能)*分子總數
2、改變內能的兩種方式
(1)做功:本質是其他形式的能量與內能的相互轉換。
(2)熱傳遞:本質是物體之間內能的傳遞。
(3)做功和傳熱在改變物體內能方面是等價的,但又有本質的區別:
5.能量轉化與守恒定律
能量既不能憑空產生,也不能憑空消失。 它只能從一種形式轉換為另一種形式,或者從一種物體轉移到另一種物體。
內能變化計算:
① 如果系統與外界只做功:ΔE=W
② 若系統與外界之間僅發生傳熱:ΔE=Q
③ 若系統與外界既做功又傳熱:ΔE=W+Q
6. 能源分類
1、常規能源
石油、煤炭、天然氣
2、新能源
太陽能、核能、地熱能、風能、水能、潮汐能等
3、如何合理利用能源
①節能減排 ②發展新能源
7. 能源轉換與能源開發
能量轉換
能源開發
1.自然過程的方向性
自然界中所有實際的變化過程都是有方向的。 某個方向的變化可以自發發生,但相反方向的變化確實受到限制。 這個時候,如果想要將改變的東西恢復到原來的狀態,就會對外界產生不可逆轉的影響。 這就是自然的不可逆轉性。
例如熱傳導:當兩個不同溫度的物體相互接觸時,熱量會自發地從溫度較高的物體傳遞到溫度較低的物體,但不會自發地從溫度較低的物體傳遞到溫度較低的物體具有較高的溫度。 這就是熱傳導的方向性。 如果我們想要實現相反方向的過程,就必須借助外界的幫助,所以我們必須對外界產生影響。
2. 能量耗散
在能量轉換中高中物理能量守恒,分散的內能不能被再次收集和利用的現象稱為能量耗散。 它反映了自然界宏觀過程的方向性。
大家要好好利用以上知識點。 只有了解基本概念、熟記基本公式,才能更好地掌握相應題型的解題思路和運動場景!
你的物理成績將會穩步提高!