一．分子動理論

1.物體是由大量分子組成的。

阿伏加德羅常數：1mol的任何物質含有的微粒數，都是6.02*10的23次方個，此數值稱為阿伏伽德羅常數，符号為NA。

阿伏加德羅常數是聯系微觀量和宏觀量之間的橋梁。如已知某種物體的摩爾質量M及物質的摩爾數n，則可以求出此物質所含分子數目為N＝n×NA；每個分子的質量為m＝M/NA。

2.分子的熱運動

布朗運動是指懸浮在液體中微粒的無規則運動，它間接地說明了液體分子的無規則運動。

(1)布朗運動的成因：液體分子無規則運動時，頻繁、無規則地撞擊懸浮在液體中的微粒，使微粒發生了無規則運動。我們直接看到的并不是分子的運動。

(2)影響布朗運動劇烈程度的因素

①微粒的大小：微粒質量越小，運動狀态越容易改變，受分子撞擊後做無規則運動越劇烈

②液體的溫度：溫度越高，分子無規則運動越劇烈，對懸浮微粒撞擊的頻率及強度越高，所以微粒的無規則運動越劇烈，

3.分子間的作用力

(1)分子之間同時存在着相互的引力和斥力：

(2)分子之間的作用力及其變化

分子力：分子之間同時存在的引力和斥力的合力，即所表現出的分子之間的作用力

分子間的作用力與分子間的距離有關：

當分子間的距離r＝r0時(r0的數量級為10的負10次方m)，引力和斥力相等，此二力的合力為零，即分子間呈現出沒有作用力，此時分子所處的位置稱為平衡位置。

當分子間的距離r＜r0時，分子之間的引力和斥力随r的減小同時增大，但斥力增大得更多一些，故斥力大于引力，此時分子之間的作用力表現為斥力作用(此時引力仍然存在)

當分子間的距離r＞r0時，分子之間的引力和斥力随r的增大同時減小，但斥力減小得更多一些，故引力大于斥力，此時分子之間的作用力表現為引力作用(此時斥力仍然存在)

可見，分子之間的引力和斥力總是同時存在的，且當分子之間的距離變化時，引力和斥力同時發生變化，隻是斥力變化得更“快一些”

二、固體

1.固體的分類

2.微觀結構

(1)微觀結構：

組成晶體的微粒都是按照一定的規則排列的，具有空間上的周期性，微粒間的相互作用很強。

組成非晶體的微粒則是雜亂無章的聚合在一起，微粒間的相互作用力很弱。

(2)同一物質的微粒在不同條件下能形成不同的晶體，如石墨和金剛石。

(3)物質是晶體還是非晶體并不是絕對的，如天然水晶與石英玻璃。

三、液體

1.液體的性質：液體沒有一定的形狀，能夠流動；液體具有一定的體積，很難被壓縮；

2.結構特點：分子間距比氣體小很多，與非晶體的微觀結構相似。

3.表面張力：

(1)成因：液體表面層裡的分子要比内部稀疏一些，分子力表現為引力。

(2)效果：使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小。

(3)方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線。

四、氣體

1．氣體分子運動的特點

（1）氣體分子可以自由移動，從而可以充滿任何容器

（2）從總體上看氣體分子沿各個方向運動的機會均等

（3）大量氣體分子的速率分布呈現“中間多、兩頭少” 的規律

2．氣體溫度和氣體壓強的微觀意義

（1）溫度越高，分子熱運動越劇烈；理想氣體的熱力學溫度與分子的平均動能成正比，即溫度是分子平均動能的标志。

（2）氣體壓強，從微觀角度看，是大量的氣體分子頻繁地碰撞器壁産生的。

在溫度一定時，單位體積内氣體分子數目越大，則單位時間單位面積上與器壁發生碰撞的分子數目越多，分子對器壁的沖擊力越大，即氣體的壓強越大；同樣，在氣體分子數密度一定的條件下，溫度越高，氣體分子熱運動越劇烈，分子與器壁碰撞時的相互作用力就越大，同時單位時間單位面積上與器壁發生碰撞的分子數目越多，因此分子對器壁的沖擊力越大，即氣體的壓強就越大。由此可見，氣體壓強的大小分别與氣體分子的平均動能和密集程度有關。

3．熱力學溫度

以熱力學溫标表示的溫度叫做熱力學溫度。它是國際單位制的基本物理量之一，符号T，單位是開爾文（K）。它與攝氏溫度（t）的換算關系為T= t 273.15K。

4．氣體實驗定律

（1）玻意耳定律（等溫變化）：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強P與體積V成反比。寫成公式就是PV＝C ，式中C是常量；或者P1V1 ＝ P2V2

（2）查理定律（等容變化）：一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強 P與熱力學溫度T成正比。寫成等式的形式就是P＝CT或 P /T＝C，其中C是比例常數，也可以表示為P1 /T1＝P2 /T2 或 P1 /P2＝T1 /T2

（3）蓋—呂薩克定律（等壓變化）：一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積V與熱力學溫度T成正比，即V＝CT或V/T＝C，其中C是比例常數，也可以表示為V1/ T1＝V2/T2或 V1/ V2 ＝T1/ T2

（4）理想氣體

　為了研究方便，可以設想一種氣體，在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律，我們把這樣的氣體叫做理想氣體。在溫度不是很低、壓強不是很大的情況下，把實際氣體當成理想氣體來處理，誤差很小。

理想氣體的狀态方程：一定質量的某種理想氣體，從狀态1變化到狀态2時，盡管其P、V、T 都可能改變，但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值保持不變。也就是說P1V1/T1＝ P2V2/T2 或 PV/T＝C ，式中C是與p、V、T 無關的常量。這就是一定質量的某種理想氣體的狀态方程

五、内能

1．分子動能：做熱運動的分子所具有的動能，這就是分子動能。

物體中分子熱運動的速率大小不一，所以各個分子的動能也有大有小。

溫度越高，分子熱運動越劇烈，所以物質的溫度是分子熱運動的平均動能的标志。

2．分子勢能：分子間存在着分子力，因此由分子組成的系統也具有分子勢能，分子勢能的大小是由分子間的相互作用力和相對位置決定的。

物體的體積變化時，分子間的距離将發生變化，分子勢能随之發生改變。可見，分子勢能與物體的體積有關。

3．内能：物體中所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的内能。組成任何物體的分子都在做着無規則的熱運動，所以任何物體都具有内能。

由于分子熱運動的平均動能與溫度有關，分子勢能與物體的體積有關，所以，内能與物體的溫度和體積相關。

組成物體的分子在做無規則的熱運動，具有熱運動的動能，它是内能的一部分；同時物體還可能做整體的運動，因此還會具有機械能。後者是由物體的機械運動決定的，它對物體的内能沒有貢獻。

六．熱力學第一定律

(1)改變内能的兩種方法：熱傳遞的過程是高溫物體向低溫物體放熱，此過程的實質是内能在高低溫物體間的轉移，此過程中内能的轉移量即為所傳遞的熱量。而做功改變物體的内能，是通常消耗其他形式的能量來實現的。

(2)兩種方法的做功和熱傳遞都可以改變物體的内能，從它們改變内能的最終結果看，兩者是等效的

(3) 一個熱力學系統的内能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做功的和，這個關系叫做熱力學第一定律，即△U ＝Q ＋W

七、熱力學第二定律

（1）它是反映宏觀自然過程的方向性的定律。揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，使人們認識到自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性．

（2）它有兩種表述，即克勞修斯表述和開爾文表述。前者（熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體）按照傳熱過程的方向性表述，而後者（不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不産生其他影響）則是按照機械能與内能轉化過程的方向性表述。兩種表述是等效的。

（3）它的微觀意義是一切自發過程總是沿着分子熱運動的無序性增大的方向進行。系統的熱力學過程就是大量分子無序運動狀态的變化。從微觀看，在功轉化為熱的過程中，自然過程是大量分子從有序運動狀态向無序運動狀态轉化的過程，但其逆過程卻不能自發地進行。

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