初中物理竞赛基础教程:物态变化
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第15讲物态变化
15.1 学习提要
15.1.1 分子动理论
1. 分子动理论基本内容
物体是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规则运动;分子间存在着相互作用的引力和斥力。
2. 物体是由大量分子组成的
这里的分子是指构成物质的单元,即具有各种物质化学性质的最小微粒;可以是原子、离子,也可以是分子。在运动中它们遵从相同的规律,所以统称为分子。
3.分子的热运动
(1)分子热运动,物体里大量分子做永不停息的无规则运动,随温度的升高而加剧。扩散现象和布朗运动可以证明分子热运动的存在。
(2)布朗运动,是指悬浮在液体中的花粉颗粒永不停息的做无规则运动。它并不是分子本身的运动。液体分子的无规则运动是布朗运动产生的原因,布朗运动虽不是分子的运动,但其无规则性正反应了液体分子运动的无规则性。
4. 分子间的相互作用力
(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,引力和斥力都随分子间距的增大而减小,随分子间距离减小而增大,但斥力的变化比引力的变化快,实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。
(2)分子间作用力(指斥力和引力的合力)随分子间距离而变的规律如下:
①当分子间距离小于10-10m时表现为斥力;
②当分子间距离大于10-10m时表现为引力;
③当分子间距离大于分子直径10倍时,分子力变得十分微弱,可以忽略不计。
15.1.2 热量
物体在热传递过程中放出或吸收的能量的多少叫做热量,用字母Q表示。热量的国际单位是焦耳,简称焦。
热量是个过程量,只有在物体间发生热传递时才有意义,不能表示某物体含有多少热量。
15.1.3 熔化和凝固
1.熔化
物体由固态变为液态的过程叫熔化。
(1) 晶体熔化时,有确定的熔化温度。在熔化过程中,晶体吸收热量,但温度保持不变。
(2) 非晶体熔化时,没有确定的熔化温度,在熔化过程中,非晶体吸收热量,温度不断上升。
(3) 熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。不同晶体的熔点不同,非晶体没有一定的熔点。
(4) 熔化热:单位质量的某种晶体,在熔点变成同温度的液体时吸收的热量,叫做这种物质的熔化热,用字母λ表示。质量为m的某种晶体在熔点变成同温度液体时吸收的热量为Q = λm
2. 凝固
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