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高中二年级物理

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    不定项选择
    下列说法正确的是(   )
    A.非晶体的结构跟液体非常类似,可以看作是粘滞性极大的液体
    B.系统的熵只能增大或不变,不可能减小
    C.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同
    D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
    本题信息:2010年0110期中题物理不定项选择难度一般 来源:马凤霞
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本试题 “不定项选择下列说法正确的是( )A.非晶体的结构跟液体非常类似,可以看作是粘滞性极大的液体B.系统的熵只能增大或不变,不可能减小C.温度相同的氢气和氧...” 主要考查您对

分子势能

分子热运动的统计规律

熵增加原理

晶体和非晶体

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  • 分子势能
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分子势能:

分子势能则是组成物质的分子间由于有相互作用力而具有由它们的相对位置决定的势能。分子势能的大小与分子间的距离有关,即与物体的体积有关。分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是做负功有关。
1、当分子间的距离r>r0时,分子间作用力表现为引力,随着分子间距离的增大,分子力做负功,所以分子势能随分子间距离的增大而增大;
2、当分子间的距离r<r0时,分子间作用力表现为斥力,随着分子间距离的减小,分子力做负功,所以分子势能随分子间距离的减小而增大;
3、当分子间的距离r=r0时,分子间作用力合力为零,此时分子势能最小;
4、若取无穷远处(即分子间距r≥10r0时,此时分子间作用力可忽略不计)分子势能为零,则分子势能Ep与分子间距r的关系图象如图所示。


分子力曲线与分子势能曲线的对比:


利用分子势能图像解题:

分子势能与分子间距离有关。当改变分子间距离时,分子力做功,分子势能也随之改变。当分子力做正功时,分子势能减小;当分子力做负功时,分子势能增大。结合分子势能图像,可以更清楚地理解。
(1)当r>r0时,分子间的作用力表现为引力,分子间的距离增大时,分子力做负功,因而分子势能随分子间距离的增大而增大。
(2)当r<r0时,分子间的作用力表现为斥力,分子间的距离增大时,分子力做正功,因而分子势能随分子间距离的增大而减小。
(3)当r≥10r0(数量级为10一9m)时,分子间的作用力可以忽略。如果选取此时的分子势能为零,那么分子势能与分子间距离的关系可用下图表示。注意,当r=r0时,分子势能最小。分子势能最小并不等同于分子势能为零。分子势能有正负,这里的正负号表示大小,不表示方向。


分子热运动的统计规律:

1、分子热运动的基本特征是永恒的运动与频繁的相互碰撞。
①无序性:某个分子的运动,是杂乱无章的,无序的;各个分子之间的运动也不相同,即无序性;这正是热运动与机械运动的本质区别;
②统计性:但从大量分子的整体的角度看,存在一定的统计规律,即统计性。
2、统计方法
①宏观量:表征大量分子的整体特征的量。如温度、压强、热容等,是实验中能测得的量。
②微观量:表征大量分子的整体中个别分子特征的物理量。如某个分子的质量、速度、能量等,在现代实验条件下是不能直接测得的量。
③分子热运动具有无序性与统计性,与机械运动有本质的区别,故不能简单应用力学定律来解决分子热运动问题。必须兼顾两种特征,应用统计方法。气体动理论中,求出大量分子的某些微观量的统计平均值,用它来解释实验中测的宏观量,故可从实测的宏观量了解个别分子的真实性质。
3、偶然事件:大量出现不可预测的事件,多次重复观察同样的事件,可获得该偶然事件的分布,从而得到其统计规律。
熵:

概念:物理学中用字母Ω表示一个宏观状态所对应的微观状态的数目,用字母S表示熵,有,式中k叫做玻尔兹曼常量

熵增加原理:

1.内容:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。如果过程可逆,则熵不变;如果过程不可逆,则熵增加。
2.从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律:一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展,而熵值较大代表着较为无序,所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展
晶体与非晶体:

固体可以分为晶体和非晶体两大类。晶体又可分为单晶体和多晶体。



区分晶体、多晶体、非晶体的方法:

固体物质是晶体还是非晶体,要看其是否具有确定的熔点;区分单晶体和多晶体,要看其物理性质是各向异性还是各向同性。


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