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选修3-3
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第1节分子动理论内能
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要点一阿伏加德罗常数及微观量的估算
例1某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子
的质量和体积分别为m和V0,那么阿伏加德罗常数NA可表示为(
)
A.NA=V/V0B.NA=ρV/mC.NA=M/mD.NA=M/ρV0
【点拨】注意到阿伏加德罗常数的“桥梁〞作用,及固、液、气的
结构特征.固体和液体分子可以忽略分子间的间隙,而气体分子间
的间隙不能忽略.
【解析】由于气体分子间距很大,不能用V/V0来计算NA,A错误;
气体密度ρ是宏观量,对于单个气体分子不能用m=ρV0来计算,D
错误.
答案:BC
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要点二分子的无规那么热运动
例2〔2021·北京〕做布朗运动实验,得到某个观测记录如图.图
中记录的是()
A.分子无规那么运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
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【点拨】〔1〕布朗运动是宏观颗粒的运动.
〔2〕布朗运动反映了分子热运动的无规那么性.
解析:布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微小颗粒的无规那么
运动,而非分子的运动,故A错误;布朗运动是无规那么的,所
以微粒没有固定的运动轨迹,故B错误;对于某个微粒而言在不
同时刻的速度大小和方向均是不确定的,所以无法确定其在某
一个时刻的速度,故也就无法描绘其速度—时间图线,故C错误;
选项D正确.
答案:D
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要点三物体的内能
例3分子间有分子势能,规定相距无穷远时两分子间的势能为
零.设分子a固定不动,分子b以某一初速度从无穷远处向a运动,
直至它们之间的距离最小.此过程中()
A.a、b之间的势能先减小,后增大,再减小
B.a、b之间的势能先增大,后减小,再增大
C.分子b的加速度先增大,后减小,再增大
D.分子b的加速度先减小,后增大,再减小
【点拨】注意到分子力随r变化的特征与Ep随r变化的特征的比
较.
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解析:此过程由两个阶段组成:相距无穷远到r0,r0到距离
最小.第一阶段分子引力先增大后减小,那么加速度先增大,
后减小,引力对b做正功,a、b之间的势能减小;第二阶段分
子斥力一直增大,分子b的加速度一直增大,斥力对b做负功,
a、b之间的势能增大.所以整个过程中a、b之间的势能先减小,
后增大;分子b的加速度先增大,后减小,再增大.选项C正确.
答案:C
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物体内能是对分子而言的,它是组成物体所有分子热运动的动能和分
子势能的总和,它是状态量,其大小与温度、体积及物体所含分子数
有关.对这些理解不透彻往往容易出错.
例以下说法中正确的选项是()
A.温度低的物体内能小
B.温度低的物体分子运动的平均速率小
C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动
能越来越大
D.温度低的铜块与温度高的铁块相比,分子平均动能小
【错解】A,因为温度低,平均动能就小,所以内能就小,所以应选
A.B,由动能公式Ek=〔1/2〕mv2可知,速率越小动能就越小,而温度
低的物体分子平均动能小,所以速率也小,所以应选B.C,由加速运动
的规律我们了解到,物体的速度大小由初速度、加速度和时间决定,
随着时间的推移,速度越来越快,再由动能公式Ek=〔1/2〕mv2可
知,物体动能也越来越大,所以应选C.
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【剖析】内能是物体内所有分子的动能和势能的总和.温度是分子
平均动能的标志,任何物质只要温度低那么物体分子平均动能就
一定小,D选项正确;但温度低不表示内能一
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