目前的研究發(fā)現(xiàn),物質(zhì)是由大量的分子組成的。 這個(gè)分子是靜止的嗎? 并非如此,我們?cè)诒竟?jié)中研究分子熱運(yùn)動(dòng)。
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分子熱運(yùn)動(dòng)
如果我們要研究物體的“13.0內(nèi)能”,首先要研究物質(zhì)的構(gòu)成,分析組成物質(zhì)的微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。 這就是我們將在“13.1 分子熱運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)中學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 長(zhǎng)期以來(lái),有人推測(cè),我們能從遠(yuǎn)處聞到茶香,是因?yàn)榉枷愕摹霸印憋h進(jìn)了我們的嘴里。 是這樣嗎?
物質(zhì)的組成
目前的研究發(fā)現(xiàn),常見(jiàn)的物質(zhì)都是由非常小的分子和原子組成的。
分子半徑約為10-10m量級(jí),人們用肉眼和光學(xué)顯微鏡無(wú)法區(qū)分。 然而,我們可以使用電子顯微鏡來(lái)觀察分子和原子。
我們知道分子是構(gòu)成物質(zhì)的基本單位,但是構(gòu)成物質(zhì)的分子是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的呢? 分子間作用力?
由于肉眼直接觀察起來(lái)比較困難,所以我們通過(guò)一些特殊情況來(lái)分析,下面我們就來(lái)分析一下。
分子熱運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn):將二氧化碳與空氣混合
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩個(gè)杯子中的二氧化碳混合在一起,顏色顯得均勻。 也就是說(shuō),一些空氣分子變成了甲烷;另一些則變成了甲烷。 一些二氧化碳分子進(jìn)入空氣中。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,二氧化碳分子似乎在運(yùn)動(dòng),空氣分子也在運(yùn)動(dòng)。
擴(kuò)散現(xiàn)象
不同物質(zhì)相互接觸時(shí)相互邁進(jìn)的現(xiàn)象稱(chēng)為擴(kuò)散現(xiàn)象。
二氧化碳、液體和固體擴(kuò)散現(xiàn)象的案例研究:
1、甲烷與空氣接觸,放置一段時(shí)間后,觀察顏色。
2、將硝酸銅氨水與水混合,放置一段時(shí)間后觀察顏色。
3、將表面非常光滑的鉛片和金片緊緊地壓在一起,在高溫下三年后進(jìn)行切割觀察。
甲烷與空氣接觸的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:二氧化碳分子和空氣分子都在運(yùn)動(dòng)。
氯化銅氨水與水混合的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:硝酸銅分子和水分子在運(yùn)動(dòng)。
鉛片和金片壓在一起的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:金和鉛互相滲透到1mm左右的深度,說(shuō)明鉛分子和金分子都在運(yùn)動(dòng)。
上述實(shí)驗(yàn)觀察表明,分子并非處于靜止?fàn)顟B(tài),而是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
當(dāng)不同的物質(zhì)相互接觸時(shí),它們就會(huì)相互踩踏。 這些現(xiàn)象都是擴(kuò)散現(xiàn)象。
室溫對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的影響
如圖所示,兩個(gè)燒瓶分別裝滿等體積的冷水和熱水。
兩個(gè)朋友合作,一個(gè)朋友將一滴紅墨水滴入冷水中,另一個(gè)朋友將一滴紅墨水滴入冰水中。
之后,我開(kāi)始觀察紅墨水在水底蔓延的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:溫度越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著。
分子熱運(yùn)動(dòng)
擴(kuò)散現(xiàn)象等大量事實(shí)表明,構(gòu)成物質(zhì)的所有分子都在不斷地隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。 這些不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為熱運(yùn)動(dòng)。
分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,物體的溫度越高。
分子間排斥力
分子之間存在吸引力和力。 下面分析不同物質(zhì)狀態(tài)(固體、氣體和液體)的分子間斥力。
1、固體分子間的斥力;
當(dāng)固體被壓縮時(shí),分子間的距離變小物理分子熱運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn),排斥力充當(dāng)主動(dòng)力; 當(dāng)固體被拉伸時(shí),分子之間的距離變大,排斥力充當(dāng)吸引力。
固體分子間距離小,不易被壓縮和拉伸,因而具有一定的體積和形狀。
2、二氧化碳的分子間排斥力;
如果分子相距較遠(yuǎn),則排斥力顯得非常弱。 二氧化碳分子之間的距離很遠(yuǎn),彼此之間幾乎沒(méi)有斥力。 因此,二氧化碳是流體并且很容易被壓縮。
3、液體分子間斥力;
一般情況下,液體分子間距離比二氧化碳小,比固體大; 液體分子之間的斥力比固體小,分子沒(méi)有固定的位置,可以自由運(yùn)動(dòng)。
這樣的結(jié)構(gòu)使得液體更難被壓縮,沒(méi)有確定的性質(zhì),并且具有流動(dòng)性。
分子動(dòng)力學(xué)理論的基本觀點(diǎn)
1、普通物質(zhì)都是由大量的分子和原子組成的。
2. 組成物質(zhì)的分子不斷進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)。
3.分子之間存在吸引力和作用力。
分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,物體的溫度越高。
《分子熱運(yùn)動(dòng)》基礎(chǔ)知識(shí)鞏固題
1. 物質(zhì)是由什么組成的。 所有物質(zhì)的分子。 (1)擴(kuò)散:。 (2)擴(kuò)散現(xiàn)象的解釋?zhuān)篈分子之間存在。 B分子一直在不停地做這件事。
2. 將兩塊經(jīng)過(guò)拋光處理的不同金屬緊密地壓在一起。 很長(zhǎng)一段時(shí)間后,你可以看到它們由于固體分子的存在而相互溶解。 由于分子間的存在,液體難以壓縮。
3、吃大蒜時(shí),口腔感覺(jué)灼熱。 茄子吐出來(lái)后物理分子熱運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn),嘴里還感覺(jué)熱辣辣的。 這意味著大蒜分子已經(jīng)到達(dá)頸部。 如果此時(shí)喝涼水,口腔會(huì)感覺(jué)更熱。 這意味著,溫度越高,溫度越高。
4.“花香撲鼻,知天暖,鵲聲穿樹(shù)迎新陽(yáng)”。 這是唐代文學(xué)家陸游在《村里書(shū)溪》中寫(xiě)的兩句詩(shī),描寫(xiě)了小村莊陰春暖和、鳥(niǎo)語(yǔ)花香、茶香四溢的景色。 對(duì)于上一行,可以從數(shù)學(xué)的角度來(lái)理解:花朵分泌的芳香油分子推進(jìn),說(shuō)明當(dāng)時(shí)周?chē)臏囟仁峭蝗坏摹?span style="display:none">mar物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
5、毛衣存放袋內(nèi)時(shí),為防潮,常在袋內(nèi)放幾粒硫磺丸。 到了穿校服的時(shí)候,我打開(kāi)袋子,硫磺丸不見(jiàn)了,但我能聞到硫磺的味道。 在這個(gè)過(guò)程中,組成硫的物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化。 打開(kāi)袋子就能聞到硫磺味的現(xiàn)象就是。 造成上述情況的原因是運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。
6、從分子運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看,物體受熱膨脹的原因是。
A.物體中各分子的體積變大
B、分子受到隨機(jī)振動(dòng)的推動(dòng),振動(dòng)范圍減小
C.空氣被物體分子間擠壓
D.分子間作用力減小,分子寬度變大
7、當(dāng)一滴紅色墨水滴入一杯清水中,過(guò)一會(huì)兒,整瓶水就會(huì)變成紅色。 如果是0℃的水,就會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象(補(bǔ)能量,補(bǔ)不了)。 這些現(xiàn)象稱(chēng)為,表明該分子在。
8. 我的朋友們做作業(yè)時(shí),經(jīng)常用透明膠來(lái)清除錯(cuò)誤。 操作時(shí),他們往往要用手將膠水擦幾遍,使其粘在紙上才能除去。 這是因?yàn)椤?span style="display:none">mar物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
9.豬肉“松黃”說(shuō)明。
10、西北地區(qū)零下20℃的河流表面結(jié)了一層厚厚的冰,冰下的溪流緩緩流淌。 在冰和水的交界處,水溫為0℃,該交界處的水分子是自由的; 當(dāng)浮冰與空氣交界處的表面水溫為-20℃時(shí),冰中的水分子是自由的。
《分子熱運(yùn)動(dòng)》基礎(chǔ)知識(shí)鞏固題解答
1. 分子和原子不斷地?zé)o規(guī)律地運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)不同的物質(zhì)相互接觸時(shí),它們會(huì)相互踩踏并進(jìn)行不規(guī)則的移動(dòng)。
2、不斷做不規(guī)則運(yùn)動(dòng)用力
3、擴(kuò)散速度越快
4. 熱運(yùn)動(dòng)下降
5. 升華擴(kuò)散分子不斷做無(wú)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)
6.B
7、可以散開(kāi),做不規(guī)律的運(yùn)動(dòng)
8、用手擦拭幾下,可以減少膠帶與紙之間的距離,減少膠水與紙之間的重力,就能剝離干凈。
9、說(shuō)明蛋黃與雞蛋之間存在擴(kuò)散現(xiàn)象。
10.鍛煉