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物理3-3

一、分子动理论

1、物体是由大量分子组成的

油膜法：一定浓度的油酸酒精溶液（用酒精稀释的目的：获得足够小的液滴，并能间接测定

其体积），如果把1滴这样的溶液滴在水面，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，液面上的

油膜便是这滴溶液中的纯油酸形成的。

痱子粉or细石膏粉均匀撒在水面上

不足半个的舍去，多于半个的算一个

根据1滴油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=V/S，即油酸分子大小

油酸分子大小的数量级是

除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为，分子质量数量级

放大几亿倍的扫描隧道显微镜

阿伏加德罗常数：1mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示

2、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动（分子动理论的核心内容）

扩散现象是由物质分子的无规则运动的直接结果，由分子热运动产生，是分子无规则运动地

宏观反映

扩散就是运动

①物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是在短时间内气态物质的扩散现象最

显著、固态物质的扩散现象非常不明显。

②在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高、扩散

现象越显著。这表明温度越高，分子无规则运动地越剧烈

③扩散现象发生的显著程度还受到已进入对方的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较

低时，扩散现象较为显著；当进入对方的分子浓度较高时，扩散现象发生得就较缓慢。

应用：生产半导体器件时，需要在纯净半导体材料中渗入其他元素，在高温条件下通过分子

的扩散完成

布朗运动

不管哪一种微粒，只要足够小，就会发生这种运动；微粒越小，运动就越明显。

微小颗粒的运动不是生命现象。后人把悬浮颗粒的这种无规则运动叫做布朗运动

布朗运动是悬浮在水中的小颗粒受到液体分子的作用而做的无规则运动，不能说它就是热

运动。布朗运动反映了分子的热运动

是固体微粒在流体（液体或气体）分子的频繁碰撞下所做的一种无规则运动

不能证明组成固体小颗粒的分子在做无规则运动

不是外界作用引起的，是人力无法阻挡的

不是分子的运动，但是是分子运动地宏观反映

液体中许许多多做无规则运动地分子不断地撞击微小悬浮颗粒，当颗粒足够小时，受到来自

各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的，而且温度越高，分子无规则运动得越剧烈，对

悬浮颗粒撞击的频率及强度越高，微粒无规则运动得越剧烈。因此布朗运动看到的是固体颗

粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动引起的。因此，布朗运动间接地证实了液体分

子的无规则运动。

灰尘飞不是布朗运动，是尘埃在空气气流作用下所做的宏观运动。

1

能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在10^(-6)m，这种微粒用肉

眼不能直接观察到，必须借助于显微镜

热运动

温度越高，分子无规则运动越激烈

因此，分子永不停息的无规则运动叫做热运动

3、分子间的作用力

分子间同时存在引力和斥力，其大小与分子间距离有关。

引力和斥力都随着r的增大而减小

斥力比引力减小的更快，即当分子间距离变化相同时，分子间的斥力变化量大于引力的变化

量，在一定范围内，斥力曲线上的各点切线的斜率比引力曲线上各点切线的斜率大

分子间可以发生相互作用的距离很短，当分子之间的距离超过分子直径的10倍，即1nm的

数量级时，可认为分子之间的作用力为零，所以气体分子间的作用力可忽略不计。

分子的理论：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在

着引力和斥力。（物质结构的基本图像）

统计规律：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律

4、温度和温标

平衡态是一个系统的状态

热平衡是两个系统间的关系（只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，就说这两个系

统原来处于热平衡）

热力学第零定律（热平衡定律）：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个

系统彼此之间也必定处于热平衡

两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，即温度，其特征就是一切达到

热平衡的系统都具有相同的温度

热力学温标表示的温度叫做热力学温度，是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T

表示，单位是开尔文，简称开，符号为K

热力学温度T=t+273.15K

内能

分子动能：物质的温度是它的分子热运动地平均动能的标志

理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物质的种类、质量、压强、体积无关。即只

要处于同一