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分子动理论
(1)阿伏加德罗常数NA是联系宏观物理量和微观量的桥梁,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。
(2)几个常用的关系式:
m:物质的质量,M:摩尔质量,m0:分子质量,V:物质的体积,Vm:摩尔体积,V0:分子体积,NA:阿伏加德罗常数,n:物质的量,N:分子总个数,ρ:物质的密度,d:分子直径或分子间距离,
则有:(1)ρ===m0/V0;
(2)N=NA×n=m/m0=V/V0;
(3)n=N/NA=m/M=V/Vm;
(4)m0=M/NA=m/N;
(5)V0=Vm/NA=V/N;(固、液体)
(6)V0=πd3(球体)=a3(立方体)。
[例1] 一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3,平均摩尔质量为0.029 kg/mol。阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,取气体分子的平均直径为2×10-10 m。若气泡内的气体能完全变为液体,请估算变为液体后液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)
[解析] 设气体体积为V0,液体体积为V1
气体分子数n=NA,V1=n(或V1=nd3)
则=πd3NA(或=d3NA)
解得=1×10-4(9×10-5~2×10-4都算对)。
[答案] 1×10-4(9×10-5~2×10-4都算对)
1.分子的热运动
分子的运动是不规则的,受温度影响。温度越高,运动越剧烈。大量分子运动受统计规律支配。
2.扩散现象
(1)两种物质由于接触而产生的物质迁移现象即为扩散现象,它的原因是分子的无规则运动,扩散现象是分子运动的具体体现。
(2)扩散现象的特点:①从浓度高处向浓度低处扩散;②扩散快慢除与此物质的状态有关外,还与温度有关。
3.布朗运动
(1)尽管布朗运动本身并不是分子运动,但由于它的形成原因是由于分子的撞击,所以它能反映分子的运动特征,这就是布朗运动的意义所在。
(2)布朗运动的实质:①布朗运动永不停息,说明分子的运动是永不停息的。②布朗运动路线的无规则,说明分子的运动是无规则的。③温度越高,颗粒越小,布朗运动越剧烈,说明分子无规则运动的剧烈程度也与温度有关。