高中物理知識：分子運動論內(nèi)能能量守恒定律

2024-04-07 17:40:02綜合與其它50

高中物理能量守恒

分子動力學(xué)理論

內(nèi)能

能源守恒定律

高中物理能量守恒

能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失高中物理能量守恒，它只是從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而能量總量保持不變。這就是眾所周知的能量守恒定律。

要知道這一點，你還必須知道為什么。今天小編給大家?guī)砀咧形锢碇R總結(jié)：分子運動論、內(nèi)能、能量守恒定律。

一起來看看吧~

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1.物體是由大量的分子組成的

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分子

運動理論

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1.阿伏加德羅常數(shù)：

1摩爾任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)NA=6.02×-1。

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2、分子小、輕

一般分子直徑為10-10m量級；質(zhì)量約為10-26公斤。

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3. 微觀量的估計

首先我們需要建立一個微觀模型：

對于固體和液體來說，微觀模型是：分子緊密排列，物質(zhì)的摩爾體積被分成NA等份，每個等份就是一個分子。在估計分子直徑時，假設(shè)分子是球體；在估計分子之間的距離時，假設(shè)分子是一個立方體，立方體的邊長就是分子之間的距離。

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4、油膜法測定分子直徑

首先測量純油酸的體積V，然后測量其在水面上的鋪展面積S。那么單分子油膜的厚度就是分子直徑：d=V/S

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5.分子直徑的計算問題

可以使用公式計算分子的質(zhì)量和體積。

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2.分子的熱運動

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分子不斷地進行無規(guī)則運動，且與溫度有關(guān)，因此分子的運動稱為熱運動。

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1.布朗運動

布朗運動不是分子的運動。布朗運動反映了液體內(nèi)部分子的運動，是液體分子不斷撞擊顆粒的結(jié)果。

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2. 布朗運動的特點

①永不停歇；

②沒有規(guī)則；

③顆粒越小，該現(xiàn)象越明顯；

④氣溫越高，運動越劇烈。

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3.擴散現(xiàn)象的解釋

墨水的擴散實際上是墨水顆粒受到水中水分子撞擊而運動的結(jié)果，反映了液體分子永無休止的不規(guī)則運動。溫度越高，分子運動越劇烈，受影響的墨水顆粒擴散得越快。

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3.分子之間存在相互作用力

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1. 分子的吸引力和排斥力

分子間的吸引力和排斥力同時存在，并且都隨著分子間距離的增大而減小。顯示的實際分子力是吸引力和排斥力的合力。了解當(dāng)分子力做正功時，分子的勢能減小；當(dāng)分子力做負(fù)功時，分子的勢能增加。

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2. 分子間力和分子間關(guān)系

① 當(dāng)r=r0時：f吸引力=f斥力，分子力F=0

② 當(dāng)r＜r0時：f吸引＜f排斥，分子力表現(xiàn)為排斥力

③ 當(dāng)r>r0：f吸引力>f斥力時，分子力表現(xiàn)為重力

④ 當(dāng)r＞10r0時：f吸引→0，f排斥→0，分子力F→0。

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3.其他知識點

分子直徑在10-10m量級，分子量在10-26kg量級（一定要會算，不要背答案）。阿伏加德羅常數(shù)是連接宏觀和微觀的重要橋梁。

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4.物體的內(nèi)能

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1.物體的內(nèi)能

(1)分子動能：進行熱運動的分子具有動能。在熱現(xiàn)象的研究中，單個分子的動能沒有研究意義。重要的是分子熱運動的平均動能。溫度是物體分子熱運動平均動能的標(biāo)志。

(2)分子勢能：分子具有由其相對位置決定的勢能，稱為分子勢能。分子勢能隨著物體體積的變化而變化。當(dāng)分子間的相互作用為重力時，分子的勢能隨著分子間距離的增大而增大；當(dāng)分子間的相互作用為斥力時，分子的勢能隨著分子間距離的增加而減小。（比喻：彈簧模型。）

(3)物體的內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的總和稱為物體的內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能，物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān)。

公式：物體內(nèi)能=（分子平均動能+分子勢能）*分子總數(shù)

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2、改變內(nèi)能的兩種方式

(1)做功：本質(zhì)是其他形式的能量與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)換。

(2)熱傳遞：本質(zhì)是物體之間內(nèi)能的傳遞。

(3)做功和傳熱在改變物體內(nèi)能方面是等價的，但又有本質(zhì)的區(qū)別：

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5.能量轉(zhuǎn)化與守恒定律

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能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失。它只能從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，或者從一種物體轉(zhuǎn)移到另一種物體。

內(nèi)能變化計算：

① 如果系統(tǒng)與外界只做功：ΔE=W

② 若系統(tǒng)與外界之間僅發(fā)生傳熱：ΔE=Q

③ 若系統(tǒng)與外界既做功又傳熱：ΔE=W+Q

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6. 能源分類

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1、常規(guī)能源

石油、煤炭、天然氣

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2、新能源

太陽能、核能、地?zé)崮堋L(fēng)能、水能、潮汐能等

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3、如何合理利用能源

①節(jié)能減排 ②發(fā)展新能源

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7. 能源轉(zhuǎn)換與能源開發(fā)

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能量轉(zhuǎn)換

能源開發(fā)

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1.自然過程的方向性

自然界中所有實際的變化過程都是有方向的。某個方向的變化可以自發(fā)發(fā)生，但相反方向的變化確實受到限制。這個時候，如果想要將改變的東西恢復(fù)到原來的狀態(tài)，就會對外界產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。這就是自然的不可逆轉(zhuǎn)性。

例如熱傳導(dǎo)：當(dāng)兩個不同溫度的物體相互接觸時，熱量會自發(fā)地從溫度較高的物體傳遞到溫度較低的物體，但不會自發(fā)地從溫度較低的物體傳遞到溫度較低的物體具有較高的溫度。這就是熱傳導(dǎo)的方向性。如果我們想要實現(xiàn)相反方向的過程，就必須借助外界的幫助，所以我們必須對外界產(chǎn)生影響。

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2. 能量耗散

在能量轉(zhuǎn)換中高中物理能量守恒，分散的內(nèi)能不能被再次收集和利用的現(xiàn)象稱為能量耗散。它反映了自然界宏觀過程的方向性。

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大家要好好利用以上知識點。只有了解基本概念、熟記基本公式，才能更好地掌握相應(yīng)題型的解題思路和運動場景！

你的物理成績將會穩(wěn)步提高！

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