1.分子動理論
(1)物質是由大量分子組成的分子半徑的數目級通常是
(2)分子永不停歇地做無規則熱運動.
①擴散現象:不同的物質相互接觸時,可以彼此步入對方中去.氣溫越高,擴散越快.
②布朗運動:在顯微鏡下看見的漂浮在液體(或二氧化碳)中微小顆粒的無規則運動,是液體分子對微小顆粒撞擊作用的不平衡導致的,是液體分子永不停歇地無規則運動的宏觀反映.顆粒越小,布朗運動越顯著;氣溫越高,布朗運動越顯著.
(3)分子間存在著互相斥力
分子間同時存在著引力和作用力,引力和作用力都隨分子寬度離減小而降低,但作用力的變化比引力的變化快,實際表現下來的是引力和作用力的合力.
(1)分子動能:做熱運動的分子具有動能,在熱現象的研究中,單個分子的動能是無研究意義的,重要的是分子熱運動的平均動能.濕度是物體分子熱運動的平均動能的標志.
(2)分子勢能:分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,稱作分子勢能.分子勢能隨著物體的容積變化而變化.分子間的作用表現為引力時,分子勢能隨著分子間的距離減小而減小.分子間的作用表現為作用力時,分子勢能隨著分子寬度離減小而降低.對實際二氧化碳來說,容積減小,分子勢能降低;容積縮小,分子勢能減少.
(3)物體的內能:物體里所有的分子的動能和勢能的總和稱作物體的內能.任何物體都有內能,物體的內能跟物體的氣溫和容積有關.
(4)物體的內能和機械能有著本質的區別.物體具有內能的同時可以具有機械能,也可以不具有機械能.
3.改變內能的兩種形式
(1)做功:其本質是其他方式的能和內能之間的互相轉化.
(2)熱傳遞:其本質是物體間內能的轉移.
(3)做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的,但有本質的區別.
4.★能量轉化和守恒定理
5★.熱力學第一定理
(1)內容:物體內能的增量(ΔU)等于外界對物體做的功(W)和物體吸收的熱量(Q)的總和.
(2)表達式:W+Q=ΔU
(3)符號法則:外界對物體做功,W取正值,物體對外界做功,W取負值;物體吸收熱量,Q取正值,物體放出熱量,Q取負值;物體內能降低,ΔU取正值,物體內能減低,ΔU取負值.
6.熱力學第二定理
(1)熱傳導的方向性
熱傳遞的過程是有方向性的,熱量會自發地從低溫物體傳給高溫物體,而不會自發地從高溫物體傳給低溫物體.
(2)熱力學第二定理的兩種常見敘述
①不可能使熱量由高溫物體傳遞到低溫物體,而不造成其他變化.
②不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部拿來做功,而不造成其他變化.
(3)永動機不可能制成
①第一類永動機不可能制成:不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對外做功,這些機器被稱為第一類永動機,這些永動機是不可能制導致的,它遵守了能量守恒定理.
②第二類永動機不可能制成:沒有冷凝器,只有單一熱源,并從這個單一熱源吸收的熱量,可以全部拿來做功,而不造成其他變化的熱機稱作第二類永動機.第二類永動機不可能制成,它似乎不遵守能量守恒定理,但違反了熱力學第二定理.
7.二氧化碳的狀態熱阻
(1)氣溫:宏觀上表示物體的冷熱程度分子熱運動的速率,微觀上是分子平均動能的標志.兩種溫標的換算關系:T=(t+273)K.
絕對零度為-273.15℃,它是高溫的極限,只能接近不能達到.
(2)二氧化碳的容積:二氧化碳的容積不是二氧化碳分子自身容積的總和,而是指大量二氧化碳分子所能達到的整個空間的容積.封閉在容器內的二氧化碳,其容積等于容器的體積.
(3)二氧化碳的浮力:二氧化碳作用在器壁單位面積上的壓力.數值上等于單位時間內器壁單位面積上遭到二氧化碳分子的總沖量.
①產生緣由:大量二氧化碳分子無規則運動碰撞器壁,產生對器壁各處均勻的持續的壓力.
②決定誘因:一定二氧化碳的浮力大小,微觀上決定于分子的運動速度和分子密度;宏觀上決定于二氧化碳的氣溫和容積.
(4)對于一定質量的理想二氧化碳,PV/T=恒量
8.二氧化碳分子運動的特征
(1)二氧化碳分子間有很大的縫隙.二氧化碳分子之間的距離大概是分子半徑的10倍.(2)二氧化碳分子之間的斥力極其微弱.在處理個別問題時,可以把二氧化碳分子看作沒有互相作用的質點.
(3)二氧化碳分子運動的速度很大,常溫下大多數二氧化碳分子的速度都達到數百米每秒.離這個數值越遠,分子數越少,表現出“中間多分子熱運動的速率,兩頭少”的統計分布規律.