第六章A+气体部分引入

分子、分子运动;气体状态参量
一、 热现象
1温度是分子热运动平均动能的标志。常见的温标有摄氏温标、华氏温标和热力学温标。
2、关于热膨胀:一般物体在温度升高时体积膨胀,温度降低时收缩。在相同情况下,固体膨胀得最小,液体膨胀得较大,气体膨胀得最大。
水在℃4以上跟一般物体一样热胀冷缩,在0—4℃之间却是热缩冷胀的。为此4℃的水不论温度升高还是降低,体积都要增大。
3、热传递:
二、 分子直径约这一量级
2009年10月1日三、 分子热运动和布朗运动
(1)分子热运动
(扩散现象)
它说明分子在做永不停息的无规则运动。而且扩散现象的快慢直接与温度有关,温度高,扩散现象加快。
分子热运动:分子在永不停息地做无规则运动
特点:温度越高,运动越激烈。
(2)布朗运动
微粒悬浮在水中不停地做无规则运动。布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒受到液体各个方向液体分子撞击作用不平衡造成的。液体温度越高,分子做无规则运动越激烈,撞击微小颗粒的作用就越激烈,而且撞击次数也加大,造成布朗运动越激烈。
布朗运动:(固体)微粒在(液体中)永不停息地做无规则运动
特点:温度越高,运动越激烈。
(3)布朗运动与热运动的关系
分子热运动是描述分子运动,是微观的;固体颗粒是由大量分子组成的,仍然是宏观物体,布朗运动是宏观的。②分子热运动是布朗运动的成因,布朗运动间接证明了分子热运动。
所以,布朗运动不是分子热运动;但布朗运动反映了分子热运动。
解析典型问题
问题1分子运动与布朗运动的关系
1、下列关于布朗运动的说法中正确的是(      )
A.布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动;
B.布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮固体颗粒的无规则运动;
C.布朗运动是指液体分子的无规则运动;
D.布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动。
问题2:分子力与分子引力和斥力的关系
2、若把处于平衡状态时相邻分子间的距离记为r0,则下列关于分子间的相互作用力的说法中正确的是 (      )
A.当分子间距离小于r0时,分子间作用力表现为斥力;B.当分子间距离大于r0时,分子间作用力表现为引力;
C.当分子间距离从r0逐渐增大时,分子间的引力增大;
D.当分子间距离小于r0时,随着距离的增大分子力是减小的
问题3:温度与分子动能的关系
3、质量相同、温度相同的氢气和氧气,它们的( )
A.分子数相同;   B内能相同 ;   C.分子平均速度相同   D.分子的平均动能相同。
4、关于温度的概念,下列说法中正确的是( 
A.温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则物体的分子平均动能大;
B.物体温度高,则物体每一个分子的动能都大;C.某物体内能增大时,其温度一定升高;
D.甲物体温度比乙物体温度高,则甲物体的分子平均速率比乙物体大.
问题4:应弄清物体的内能与状态参量的关系
例5、关于物体内能,下列说法中正确的是
A. 相同质量的两个物体,升高相同的温度内能增量一定相同;
B. 在一定条件下,一定量00C的水结成00C的冰,内能一定减小;
复合材料论文C. 一定量的气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减小;
D. 一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能一定减小。
典型错误:误把布朗微粒运动的折线图当作轨迹。
例6、在观察布朗运动时,从微粒在a点开始计时,间 隔30 s记下微粒的一个位置得到b、c、d、e、f、g等点,然后用直线依次连接,如图16所示,则下列说法正确的是:
A.微粒在75s末时的位置一定在cd的中点;
B.微粒在75s末时的位置可能在cd的连线上,但不可能在cd中点;
C.微粒在前30s内的路程一定等于ab的长度;
D.微粒在前30s内的位移大小一定等于ab的长度。
四、 气体状态参量
研究物理学问题.要用—些物理量来描述研究对象.问题不同,所用的物理量也不同,现在研究气体的热学性质,要用体积、压强、温度等物理量来描述气体的状态,这几个物理量叫做气体的状态参量
(1)温度
温度是表示物体冷热程度的物理量.从分子动理论的观点来看,温度是物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志.温度越高.物体内部分子的热运动越剧烈.
(宏观)表示物体冷热程度的物理量。
(微观)分子平均动能的标志。
温标:温度的表示方法。
摄氏温度用符号t表示,单位是摄氏度,符号是
具体规定:在海平面上,在一个标准大气压下:冰和水的混合物的温度规定为:0℃;水的沸点规定为:100℃
在国际单位制中,热力学温度.用符号T表示.它的单位是开尔文。简称开.符号是K乙烯制乙醇
具体规定:将-273。15℃热力学温度的0K,用热力学温度和摄氏温度表示温度的间隔是相同的,即物体升高或降低的温度用开尔文和摄氏度表示在数值上是相同的.热力学温度与摄氏温度的数量关系是:
Tt+273.15 K   
分类
实验用温度计气凝胶
寒暑表
体温计
用途
测物体温度
测室温
测体温
量程
-20℃~110
-30℃~50
35℃~42
分度值
1
1
0.1
 
煤油(红)
酒精(红)
水银
特殊
构造
玻璃泡上方有缩口
使用
方法
使用时不能甩,测物体时不能离开物体读数
使用前甩可离开人体读数
物态参量
1. 温度:
温度表示____________________________
微型光纤光谱仪摄氏温度:0 的规定____________________________________100的规定___________________________________人体正常体温为      0C,读作         
温度的测量——温度计(常用液体温度计)
温度计构造:下有玻璃泡,里盛水银、煤油、酒精等液体;内有粗细均匀的细玻璃管,在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
温度计的原理:利用液体的热胀冷缩进行工作。
分类及比较:(一般温度计 同性恋是怎么回事伽利略温度计 体温计)
体温计的最小分度为      ,量程为      ,读数特点为   
常用温度计的使用方法:
使用前:观察它的量程,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的分度值,以便准确读数。
使用时:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;
读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
.物态变化:
.分子和原子:
扩散现象表明:_________________________________________________
分子动理论的基本内容:①___________②_________③__________
(2)体积
一定质量的气体占有的体积.气体分子可以自由移动,因而气体总要充满整个容器.气体的体积就是指气体所充满的容器的容积.在国际单位制中.体积用V表示,它的单位是立方米。
(3)压强:
1.气体压强产生原因:气体分子频繁地碰撞器壁而产生的
(气体对器壁有压力。这是气体分子频繁地碰撞器壁而产生的.用打气筒把空气打到白行车的车胎里去。会把车胎胀得很硬,就是因为空气对车胎有压力而造成的).
2.气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.
用P表示.在国际单位制中,压强的单位是:帕斯卡,符号是:Pa .(1 Pa=1 N/m)
标准大气压:  1atm=1.013×105Pa        1atm=76cmHg=760mmHg
液体压强的计算:P=ρgh (ρ液体的密度,h液体的竖直高度)
3.压强的计算:(平衡状态){可让学生讨论不平衡时,……}
ⅰ活塞内封闭的气体
ⅱ试管内封闭的气体
ⅲ大气压强(托里拆利管)(和ⅱ的①一起讲)
五、物体的内能改变的两种方式
1)外力压缩空气过程,对气体做功,使气体的内能增加,温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
2)物体吸收热量,内能增加。物体放出热量,物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示,物体内能的变化量是ΔE,那么,Q=ΔE
热量的计算公式有:Q=mcΔt.热量的单位是焦耳,过去的单位是卡。
做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
3)虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移,没有能量形式的转化。
*4U = Q + W
也可用U = Q - W表示,两种表达式完全等效,只是W的取号不同。用该式表示的W的取号
为:环境对体系作功, W<0 ;体系对环境作功, W>0
*温度、热量、内能 区别:
△温度:表示物体的冷热程度。
    温度升高——→内能增加
                不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热。
△热量:是一个过程。
    吸收热量      不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。
              内能不一定增加。如:吸收的热量全都对外做功,内能可能不变。
△内能:是一个状态量
    内能增加      不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。
                不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热
☆指出下列各物理名词中“热”的含义:
热传递中的“热”是指:热量      热现象中的“热”是指:温度
热膨胀中的“热”是指:温度      摩擦生热中的“热”是指:内能
解析典型问题
1.判断下面各结论是否正确?
1)温度高的物体,内能不一定大。
2)同样质量的水在100℃时的内能比60℃时的内能大。
3)内能大的物体,温度一定高。
4)内能相同的物体,温度一定相同。
5)热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。
6)温度高的物体,含有的热量多,或者说内能大的物体含有的热量多。
7)摩擦铁丝发热,说明功可以转化为热量。
2.在标准大气压下,100℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程,下面的说法是否正确?
1)分子热运动的平均动能不变,因而物体的内能不变。
2)分子的平均动能增加,因而物体的内能增加。
3)所吸收的热量等于物体内能的增加量。
4)分子的内能不变。
3液体的沸点随着液面上的气压的增大而_________。水在1标准大气压下的沸点是____,高山的气压_______1标准大气压,所以高山上烧水时水在____的
温度就可以沸腾,高压锅是利用________________的方法使水的沸点_______的。

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