论文部分内容阅读
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2009)11-117-01
一、布朗运动与扩散现象
概念:布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒不停地做的无规则运动。扩散现象是指不同的物质互相按解时彼此进入对方的现象。
特点:布朗运动:a.永不停息b.无规则c.颗粒越小,运动越明显d.温度越高,运动越激烈。扩散现象:a.永不停息b.无规则c.在两种物质一定的前提下,温度越高,现象越显著,d.从浓度大处向浓度小处扩散,当进入对方的分子浓度较低时,现象较为显著。
产生原因:布朗运动是液体分子撞击的结果,当微粒足够小时,它受到来自各个方向的运动。扩散现象是由于组成物质的分子不停地做无规则运动的反映,而非分子间相互排斥所致。
实质:布朗运动看到现象是小颗粒做无规则运动,是液体（气体）分子无规则运动的反映。扩散现象本身就是分子的运动。
物态:布朗运动在液体和气体中都能发生。扩散现象在气体、液体、固体中都能发生,而气体的扩散现象最明显。
二、分子引力和分子斥力
分子间的引力和斥力都是分子间的作用力,同时存在,通常所说的分子力是指二者的合力。当分子间距离r=r0时（r0=10-10m）,引力和斥力大小相等,此时二力的合力为零,即分子间呈现没有作用力,并不是分子间没有引力和斥力。分子间的作用力与分子间的距离有关,都随着分子间距离r的增大而减小,随着分子间距离r的减小而增大,但变化相同距离时,斥力比引力变化快。即当r>ro时,斥力和引力同时减小,但斥力减小得更快,分子力表现为引力,当r10roy,斥力和引力都接近于零,所以一般认为此时分子为零。即随着r的增加,合力是逐渐减小到零,然后又逐渐反向增大到最大,再逐渐地减小,直到为零。（此时r>10ro）
三、分子动能与分子势能
分子由于永不停息地做无规则的运动而具有的动能叫做分子动能,由于分子运动的无规则性,在某一时刻,物体内部各个分子的动能大小不一。就是同一个分子,在不同时刻的动能也是不相同的。物体由大量分子组成的,若想研究其中某一个分子的动能是非常困难的,也是没有必要的。热现象研究的是大量分子运动的宏观表现,所以,有意义的是所有分子的动能的平均值,即分子的平均动能。物体温度升高时,分子热运动加剧,分子平均动能增大;反之,物体温度降底时,分子热运动减弱,分子平均动能减少,物体的每一温度都对应着一定值的分子热运动的平均动能值。因此,我们说:温度是物体分子热运动平均动能的标志。但要注意,温度是大量分子无规则。热运动的集体表现,含有统计的意义,对于个别分子,温度是没有意义的,可能物体温度很高,但他们的动能很小或物体温度升高,但他们的动能却减小了。在同一温度下,不同物质的分子平均动能都相同,但由于不同物质分子的质量不尽相同,所以分子运动的平均速度大小不尽相同。
分子势能是由于分子间存在相互作用力,由它们的相对位置所决定的能量。分子间存在的势能与分子间距离有关。在微观上,当分子间的距离r>ro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,因此分子势能增大,即分子势能随分子间距离的增大而增大;当分子间的距离r>ro时,分子力已忽略不计,如果取两分子相距无限远时的分子势能为零,则当r=ro时,分子势能最小。在宏观上,分子势能与体积有关。物体的体积发生变化时,分子间的距离发生变化,分子势能随着发生变化。
四、做功与热传递
做功和热传递都可以改变物体的内能,在效果上是等效的。从能量转化的角度来说做功和热传递改变物体的内能在本质上是不同的。做功使物体的内能改变,是其他形式的能和内能之间的转化,用功来量度;热传递使物体的内能改变,只是物体间内能的转移,即是同一种形式的能量在不同的物体之间发生的转移,内能的改变用热量来量度。
五、热力学第一定律与热力学第二定律
热力学第一定律是反应功,热量和内能之间的定量关系,即一个物体如果从外界吸收热量Q,外界对物体做的功为W,则物体内能的增加为△E＝Q＋W,热力学第二定律是反应宏观现象中涉及到的能量转化具有方向性。即:不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化也可表述为:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化或第二类。动机是不可制能制成的,这两种表述是等效的。都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性。
热力学第一定律说明:通过摩擦,功可以全部变为热;热力学第二定律却说内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能。热力学第一定律说明势量可以从高温物体自动传向低温物体;热力学第二定律却说热量不能自动从低温物体传向高温物体。热力学第一定律说明在任何过程中均能实现。
热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件的一个规律,它指出自然界中出现的过程是有方向性的,某些方向的过程可以出现,而另一方向的过程则不能实现。与势力学第一定律是相辅相成,缺一不可。
六、第一类永动机和第二类永动机
第一类永动机是通过不消耗能量而对外做功的机器,是违反能量守恒定律的机器,是不可能制成的。第二类永动机是不违反能量守恒的机器,是从单一热源吸收热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化,这是违反热力学第二定律的机器,也中不可能制成的。
一、布朗运动与扩散现象
概念:布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒不停地做的无规则运动。扩散现象是指不同的物质互相按解时彼此进入对方的现象。
特点:布朗运动:a.永不停息b.无规则c.颗粒越小,运动越明显d.温度越高,运动越激烈。扩散现象:a.永不停息b.无规则c.在两种物质一定的前提下,温度越高,现象越显著,d.从浓度大处向浓度小处扩散,当进入对方的分子浓度较低时,现象较为显著。
产生原因:布朗运动是液体分子撞击的结果,当微粒足够小时,它受到来自各个方向的运动。扩散现象是由于组成物质的分子不停地做无规则运动的反映,而非分子间相互排斥所致。
实质:布朗运动看到现象是小颗粒做无规则运动,是液体（气体）分子无规则运动的反映。扩散现象本身就是分子的运动。
物态:布朗运动在液体和气体中都能发生。扩散现象在气体、液体、固体中都能发生,而气体的扩散现象最明显。
二、分子引力和分子斥力
分子间的引力和斥力都是分子间的作用力,同时存在,通常所说的分子力是指二者的合力。当分子间距离r=r0时（r0=10-10m）,引力和斥力大小相等,此时二力的合力为零,即分子间呈现没有作用力,并不是分子间没有引力和斥力。分子间的作用力与分子间的距离有关,都随着分子间距离r的增大而减小,随着分子间距离r的减小而增大,但变化相同距离时,斥力比引力变化快。即当r>ro时,斥力和引力同时减小,但斥力减小得更快,分子力表现为引力,当r
三、分子动能与分子势能
分子由于永不停息地做无规则的运动而具有的动能叫做分子动能,由于分子运动的无规则性,在某一时刻,物体内部各个分子的动能大小不一。就是同一个分子,在不同时刻的动能也是不相同的。物体由大量分子组成的,若想研究其中某一个分子的动能是非常困难的,也是没有必要的。热现象研究的是大量分子运动的宏观表现,所以,有意义的是所有分子的动能的平均值,即分子的平均动能。物体温度升高时,分子热运动加剧,分子平均动能增大;反之,物体温度降底时,分子热运动减弱,分子平均动能减少,物体的每一温度都对应着一定值的分子热运动的平均动能值。因此,我们说:温度是物体分子热运动平均动能的标志。但要注意,温度是大量分子无规则。热运动的集体表现,含有统计的意义,对于个别分子,温度是没有意义的,可能物体温度很高,但他们的动能很小或物体温度升高,但他们的动能却减小了。在同一温度下,不同物质的分子平均动能都相同,但由于不同物质分子的质量不尽相同,所以分子运动的平均速度大小不尽相同。
分子势能是由于分子间存在相互作用力,由它们的相对位置所决定的能量。分子间存在的势能与分子间距离有关。在微观上,当分子间的距离r>ro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,因此分子势能增大,即分子势能随分子间距离的增大而增大;当分子间的距离r>ro时,分子力已忽略不计,如果取两分子相距无限远时的分子势能为零,则当r=ro时,分子势能最小。在宏观上,分子势能与体积有关。物体的体积发生变化时,分子间的距离发生变化,分子势能随着发生变化。
四、做功与热传递
做功和热传递都可以改变物体的内能,在效果上是等效的。从能量转化的角度来说做功和热传递改变物体的内能在本质上是不同的。做功使物体的内能改变,是其他形式的能和内能之间的转化,用功来量度;热传递使物体的内能改变,只是物体间内能的转移,即是同一种形式的能量在不同的物体之间发生的转移,内能的改变用热量来量度。
五、热力学第一定律与热力学第二定律
热力学第一定律是反应功,热量和内能之间的定量关系,即一个物体如果从外界吸收热量Q,外界对物体做的功为W,则物体内能的增加为△E＝Q＋W,热力学第二定律是反应宏观现象中涉及到的能量转化具有方向性。即:不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化也可表述为:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化或第二类。动机是不可制能制成的,这两种表述是等效的。都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性。
热力学第一定律说明:通过摩擦,功可以全部变为热;热力学第二定律却说内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能。热力学第一定律说明势量可以从高温物体自动传向低温物体;热力学第二定律却说热量不能自动从低温物体传向高温物体。热力学第一定律说明在任何过程中均能实现。
热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件的一个规律,它指出自然界中出现的过程是有方向性的,某些方向的过程可以出现,而另一方向的过程则不能实现。与势力学第一定律是相辅相成,缺一不可。
六、第一类永动机和第二类永动机
第一类永动机是通过不消耗能量而对外做功的机器,是违反能量守恒定律的机器,是不可能制成的。第二类永动机是不违反能量守恒的机器,是从单一热源吸收热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化,这是违反热力学第二定律的机器,也中不可能制成的。