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第四章分子动理论;本章习题;物理学说物质就是能量【有显有暗】。
物理学说能量的转化和转移是物质运动的基本形式。
物理学说有形物质由分子原子构成【通常是大量的】。
物理学说构成有形物质的分子在不停的运动着。
【平动、转动、振动】
热力学说 物质的宏观状态表现是温度、压强和体积;同学们问 它们的本质是什么?关系是什么?
同学们问 它们是怎样表现的?与我们有关系吗?
我说温度和压强的本质是构成物质的微粒无规热
运动的宏观表现。
同学们问是真的吗?那又是为什么呢?
我说是的!但是要理解一个基本规律
那就是统计学规律;;研究对象 大量分子构成的分子集团
研究内容 热运动所形成的热现象
对象特征
单个分子运动遵循力学规律,但无序、偶然
分子集团服从统计规律。;热力学系统由大量分子构成的物质系统
平衡态 系统宏观性质不随时间改变的状态。
态参量 压强p(Pa)温度T(K)体积V(m3)
热运动 系统内分子的无规则运动
微观量 描述单个分子行为的物理量,如分子的速度、
质量、动量、动能等。
宏观量 描述整个系统的物理量,如温度、压强等。
理想气体 压强不太高,温度不太低的气体。;M:气体质量, kg
:气体摩尔质量 kg·mol-1
R:气体常数 8.31 J?mol-1·K-1
K:玻尔兹曼常数1.38*1023 J?s-1
n:单位体积的分子数;r:两分子中心间距
C1、C20
Pq;气体分子的大小与分子间的平均距离相比可以忽略
分子除碰撞瞬间外,无其他相互作用
碰撞视为完全弹性碰撞;利用扫描隧道显微镜技术把一个个原子排列成IBM字母的照片。;阿伏伽德罗常数
;分子动理论;宏观上:器壁单位面积所受到的压力。
微观上:大量气体分子频繁碰撞器壁对器壁单位面积的
平均冲力
标准状态下气体分子的数密度量级为1025个/m3;;分子动理论;分子动理论;压强的本质是大量分子对器壁碰撞的累积效果。;由理想气体物态方程和所得到的压强公式;;自由度确定物体空间状态所需的独立坐标数目。;若将分子看作非刚性分子,要考虑分子的振动动能,??一定的原则确定振动自由度。;理想气体全部分子平均动能之和叫做理想气体的内能。;两个容积相同的容器,分别装氧气和氮气,当它们的压强相同时,则两种气体的
A.分子数密度一定相同;B.温度一定相同;
C.温度一定不相同;D.总平动动能一定相同。;(A)温度相同、压强相同.
(B)温度、压强都不同.
(C)温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强.
(D)温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强.;(A)(B)
(C)(D);随机事件;必然事件;;统计规律;所有的小球落入x附近单位区间的数密度;
单个小球落在x附近的概率密度【可能性】;分子动理论;;O;若;对分子质量为m,热力学温度为T,处于平衡态的气体,速率在v1到v2区间内的分子数?N与总分子数N之比;平均速率【算术平均速率】;最概然速率:速率分布函数的极大值对应的速率vp称为最概然速率【最可几速率】。;方均根速率;分子动理论;玻尔兹曼在麦克斯韦速率分布的基础上,研究了气体在保守力场中,各种速度的分子在空间的分布规律。;分子动理论;表示分子处于势能较高位置的概率较小,即分子将优先占据势能较低的状态。;若在重力场中 ,则任意高度z处单位体积内的分子数为;大气标高H是粒子按高度分布的特征量,它反映了气体分子热运动与分子受重力场作用这一对矛盾。;表面张力液体表面存在着一种收缩张力,这种张力称为表面张力。表面张力产生的原因来自分子力。;表面张力的数学表达;增加单位液体表面积所作的功称为该液体的表面能,其单位是J/m2。;由于液膜有上、下两个表面,因此增加单位液膜表面积所作的功为;对于中空的肥皂泡,由于液膜有内、外两个表面,可以认为两个表面半径R相等,其附加压强为;毛细现象、气体栓塞;研究对象 液体与气体或者固体界面上发生的现象
现象本质
液体表面处的分子与液体内部分子的相互作用是否大于其与气体分子的相互作用。【表面张力】
在液体与固体接触界面,液体内部分子与固体分子的相互作用是否大于其与液体内部分子的相互作用。【润湿与不润湿】
本质是分子力的竞争;水几乎能完全润湿洁净的玻璃表面,但不能润湿石蜡,水银不润湿玻璃,但能润
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