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    下列说法中正确的是(  )
    A.卢瑟福的粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔沿原方向前进,说明分子间有空隙
    B.分子间的作用力做正功,则分子势能减少;作用力做负功,则分子势能增加
    C.根据热力学第二定律,一切物理过程都具有方向性
    D.布朗运动是液体分子对悬浮颗粒碰撞作用不平衡造成的

    本题信息:物理多选题难度容易 来源:未知
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本试题 “下列说法中正确的是( ) A.卢瑟福的粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔沿原方向前进,说明分子间有空隙 B.分子间的作用力做正功,则分子势能减少;作...” 主要考查您对

布朗运动

热力学第二定律

原子的核式结构模型:α粒子散射实验

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布朗运动:

1.概念:悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则运动
2.条件:任何固体微粒,在任何温度下悬浮在液体中都可做布朗运动
3.起因:液体分子对微粒撞击的不平衡
4.特点:①只要液体不干涸,布朗运动就不停息
②微粒越小,布朗运动越显著
③液体温度越高,布朗运动越显著
5.意义:布朗运动虽不是分子的运动,但反映了分子运动的情况
6.备注:①分子的运动是无规则的,但不是无规律的,遵从统计规律
②布朗粒子的等时位置连线图不是粒子运动的轨迹


布朗运动和热运动的比较:


热力学第二定律:

1.两种表述:
(1)按传热的方向性表述:
①内容:热量不能自发地从低温物体传到高温物体
②含义:
a.热量会自发地从高温物体传到低温物体,在传递过程中不会对其他物体产生影响;
b.如果有其他作用,热量有可能从低温物体传到高温物体;
c.如果没有其他作用,热量不可能从低温物体传到高温物体
(2)按机械能与内能转化的方向性表述:
①内容:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响
②含义:
a.从单一热源吸收热量,一般来说只有部分转化为机械能,所以第二类永动机是不可能制成的;
b.机械能转化为内能是自然的,可以全部转化;
c.如果引起其他变化,可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功
2.实质:这两种表述是等价的,都揭示了自然界的基本规律:一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,即一切与热现象有关的宏观的自然过程都是不可逆的
3.微观解释:
(1)微观意义:一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
(2)熵:
①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
②熵增加原理:
a.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。
b.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


热力学第二定律的理解及应用方法:

(1)传热的方向性。热传导的过程是有方向性的,这个过程可以向一个方向自发地进行(热量会自发地从高温物体传到低温物体),但是向相反的方向却不能自发地进行。
(2)第二类永动机不可能制成。我们把没有冷凝器,只有单一热源,从单一热源吸收热量全部用来做功,而不引起其他变化的热机称为第二类永动机。这表明机械能和内能的转化过程具有方向性:机械能可以全部转化成内能,内能却不能全部转化成机械能,而不引起其他变化。即热机的效率不可能达到100%。
(3)热力学第二定律的表述:
①热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按传热的方向性表述)。
②不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响(按机械能和内能转化的方向性表述)。
③第二类永动机是不可能制成的。热力学第二定律使人们认识到:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。它揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性,使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律。
(4)能量耗散。自然界的能量是守恒的,但是有些能量便于利用,有些能量不便于利用。很多事例证明,我们无法把流散的内能重新收集起来加以利用,这种现象叫做能量耗散。它从能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。


知识扩展:

热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式及热量与内能改变的定量关系。而热力学第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程进行的方向,指出了一切变化过程的自然发展是不可逆的,除非靠外界影响。所以二者相互联系,又相互补充。
α粒子散射实验:

是用α粒子轰击金箔,结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。

汤姆孙的原子结构模型:

模型理论 原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,而电子像枣糕里的枣儿那样镶嵌在原子里,电子的总电荷量和正电荷的电荷量相等
模型比例
模型的应用

原子呈现电中性的原因是原子内正电荷与电子的总电荷数值相等;原子能够发光的原因是电子在原子内振动;不同原子发光频率不同的原因是不同原子内电子的振动频率不同等

模型的否定 不能解释α粒子散射现象被否定

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