章末总结
专题一估算分子的微观量
阿伏加德罗常数NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁,在已知宏观物理量的基础上往往可借助NA计算出某些微观物理量,有关计算主要有:
1.已知物质的摩尔质量M,借助于阿伏加德罗常数NA,可以求得这种物质的分子质量m0=.
2.已知物质的摩尔体积VA,借助于阿伏加德罗常数NA,可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积V0=.
3.若物体是固体或液体,可把分子视为紧密排列的球形分子,可估算出分子直径d=.
4.依据求得的一个分子占据的体积V0,可估算分子间距,此时把每个分子占据的空间看作一个小立方体模型,所以分子间距d=,这对气体、固体、液体均适用.
5.已知物体的体积V和摩尔体积VA,求物体的分子数N,则N=.
6.已知物体的质量m和摩尔质量M,求物体的分子数N,则N=NA.
【例题1】 已知汞的摩尔质量为M=200.5×10-3 kg/mol,密度为ρ=13.6×103 kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1.求:
(1)一个汞原子的质量;(用相应的字母表示即可)
(2)一个汞原子的体积;(结果保留一位有效数字)
(3)体积为1 cm3的汞中汞原子的个数.(结果保留一位有效数字)
【解析】 (1)一个汞原子的质量为
m0=.
(2)一个汞原子的体积为
V0=== m3≈2×10-29 m3.
(3)1 cm3的汞中含汞原子个数
n==个
≈4×1022个.
【答案】 (1) (2)2×10-29 m3 (3)4×1022个
【及时训练】由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积,不能确定的物理量有( )
A.1 mol水的质量 B.1 mol水蒸气的质量
C.1 mol水的体积 D.1 mol水蒸气的体积
【答案】 D
专题二分子力、分子势能、物体的内能
1.分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示(取无穷远处分子势能为0).
(1)分子间同时存在着引力和斥力,它们都随分子间距离的增大(减小)而减小(增大),但斥力比引力变化得快.对外表现的分子力F是分子间引力和斥力的合力.
(2)在r<r0范围内分子力F,分子势能Ep都随分子间距离r的减小而增大,但在r>r0的范围内.随着分子间距离r的增大,分子力F是先增大后减小,而分子势能Ep一直增大.
(3)当r=r0时分子处于平衡状态,此时分子间的引力、斥力同样存在,分子力F为零,分子势能Ep最小.
2.物体的内能
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定义
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微观
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宏观
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量值
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分子的动能
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物体的分子不停地运动着,运动着的分子所具有的能
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分子永不停息地做无规则运动
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与温度有关
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永远不等于零
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分子的势能
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物体的分子由它们的相对位置所决定的能
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分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能
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与物体的体积有关
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可能等于零
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物体的内能
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物体内所有分子动能与势能的总和
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分子热运动和分子间存在作用力
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与分子数、温度、体积有关
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永远不等于零
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