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【种花家务·物理】2-1-07热运动,温度『数理化自学丛书6677版』

2023-06-02 08:50 作者:山嵓  | 我要投稿

 【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』,此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版,并于1977年正式再版的基础自学教材,本系列丛书共包含17本,层次大致相当于如今的初高中水平,其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材,很多概念已经与如今迥异,因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版,即80年代的改开版,改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容,直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版,首先是因为6677版保留了很多古早知识,让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小,即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材,不该被埋没在故纸堆中,是故才打算利用业余时间,将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。 

第一章分子运动论 

【山话||  由于单位“摩尔”是在1975年才正式确立,而原教材是60年代的成果,因此此处使用的单位是“克分子”和“克原子”,换算关系:1克分子=1mol分子,1克原子=1mol原子】 

§1-7热运动,温度

【01】前面已经提到,随着温度的升高,扩散的速度或布朗运动的激烈程度便会增加。这表示,物体的温度和分子无规则运动的速度有关。增加物体的温度,就是增加分子运动的速度。反过来说,如果我们用某种方法来增加分子无规则运动的速度,那么,物体的温度就要上升。

【02】热水和冷水是由相同的分子组成的,它们之间的区别只是分子运动的速度不同。可见,分子运动的速度决定了物体的热状态,所以我们把气体、液体和固体里分子的无规则运动叫做热运动

【03】物体里的所有分子都参加热运动,但是这些分子的运动速度并不是完全相同的,因此它们的动能也不都相等。物体分子运动速度的平均值,叫做分子的平均速度。分子动能的平均值,叫做分子的平均动能。

【04】研究分子运动论后我们知道,物体的温度与分子的平均动能有密切关系,分子的平均动能越大,物体的温度就越高;分子的平均动能越小,物体的温度也就越低。

【05】因此,从分子运动论的观点来看,温度是分子平均动能的标志。温度的升高或降低,标志着分子平均动能的增大或减小。

【06】如果一种气体的分子平均动能和另一种气体的分子平均动能相等,那么,这两种气体的温度就相同。从另一方面来看,如果有一瓶由几种气体组成的混合物,例如空气,那么,当混合物各部分的温度均衡时,组成混合物的各种气体分子的平均动能是相等的。

【07】在一定的温度下,物质分子的平均动能也是一定的,而和物质所处的聚集态无关【“聚集状态”的简称,亦称“集态”或“物态”,指物质分子集合的状态。通常有三种,即气态、液态和固态,合称为“物质三态”。】。例如,0°C的冰分子的平均动能和0°C的水分子的平均动能是相等的;100°C的水分子的平均动能和100°C的水蒸汽分子的平均动能也是相等的。

习题1-7

1、什么叫做热运动?物体温度的高低决定于什么?

2、0°C的冰和0°C的水,它们分子的平均动能哪一个比较大?为什么?

3、0°C的铁和0°C的冰,它们分子的平均动能是否相等?它们分子的平均速度是否相等?

4、试比较0°C时氢分子和氧分子的动能。已知0°C时氢分子的速度是1840米/秒,氧分子的速度是460米/秒;两者的质量之比为1:16。[提示:应用动能公式E_%E5%8A%A8%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20mv%5E2]

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