热学知识
一、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023/mol；分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d＝word/media/image1_1.png ｛V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m2)｝
3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力:分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力．引力和斥力都跟分子之间的距离有关，引力和斥力都随着距离的增大而减小，都随着距离的减小而增大．当两个分子间的距离r=r0时，分子引力与分子斥力相平衡，分子力的合力F为零；由于分子斥力比分子引力随距离的变化更快，所以，当r＜r0时，分子力的合力F表现为斥力；当r＞r0时，分子力的合力F表现为引力．当r＞10r0时，分子之间相互作用变得十分微弱，可以认为分子力等于零．
5．布朗运动
（1）悬浮在液体中的微粒在液体中的无规则运动，叫做布朗运动．
（2）布朗运动本身并非分子的运动，但布朗运动是由液体分子对微粒的碰撞引起的，所以，布朗运动很好地反映了分子的无规则运动．
（3）液体的温度越高，布朗运动越剧烈；微粒越小，布朗运动越剧烈．
1．分子的动能和势能的概念
分子动能：分子由于运动而具有的能，叫做分子动能．
分子势能：分子具有的由分子力所产生的，并由分子的相对位置所决定的势能，叫做分子势能．
2．温度是物体分子平均动能的标志
温度是一个宏观量，它跟大量分子热运动的剧烈程度有关．对此，应当明确：
（1）只有对由大量分子组成的物体，才有温度可言，对个别分子谈温度是没有意义的．
（2）温度所描述的是物体分子的平均动能，而不是物体分子的平均速率．
3．分子平均动能和分子势能的相关因素：物体分子的平均动能同温度有关，分子势能同物体的体积有关．
二、物体的内能
（1）物体里所有的分子的动能和势能的总和，叫做物体的内能．
（2）物体内能的多少同物体的温度和体积都有关系．
（3）内能是有别于机械能的另一种形式的能．机械能是描述物体机械运动状态的量，而内能是描述物体内部状态的量，两者没有直接的关系，但可以相互转化．
（4）由于一切物体都是由不停地做无规则运动的分子组成，所以，任何物体在任何条件下都具有内能．
（5）内能是一个宏观量，只有对由大量分子组成的宏观物体，才有内能可言，对个别分子谈内能是没有意义的．
5.热力学第一定律W+Q＝ΔU｛(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)
W：外界对物体做的正功(J)，Q：物体吸收的热量(J)，ΔU：增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出｝
6.热力学第二定律
克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）；
开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）｛涉及到第二类永动机不可造出｝
7.热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝
注：
（1）布朗粒子不是分子，布朗颗粒越小，布朗运动越明显，温度越高越剧烈；
（2）温度是分子平均动能的标志；
（3）分子间的引力和斥力同时存在，随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得比引力快；
（4）分子力做正功，分子势能减小，在r0处F引＝F斥且分子势能最小；
（5）气体膨胀，外界对气体做负功W<0；温度升高，内能增大ΔU>0；吸收热量，Q>0
（6）物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零；
（7）r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；
（8）其它相关内容：能的转化和定恒定律、能源的开发与利用、环保、物体的内能、分子的动能、分子势能。
二、气体的性质
1.气体的状态参量：
温度：宏观上，物体的冷热程度；微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，
热力学温度与摄氏温度关系：T＝t+273 ｛T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝
体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3＝103L＝106mL
压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm＝1.013×105Pa＝76cmHg(1Pa＝1N/m2)
2.气体分子运动的特点：分子间空隙大；除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大；
3.理想气体的状态方程：word/media/image2_1.png ｛
word/media/image3_1.png＝恒量，T为热力学温度(K)｝
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关；
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/3ef88f7659fb770bf78a6529647d27284a733759.html
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