熱學(xué)中容易出現(xiàn)的９個錯誤認(rèn)識

在熱學(xué)中，常常存在以下9個錯誤認(rèn)識：

1 一個分子的體積等于物質(zhì)的摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)

對固體和液體，由于分子間距離小，摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)近似等于一個分子的體積。但氣體分子間距離大，氣體的摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)表示一個氣體分子所占的平均空間，其數(shù)值大約是一個氣體分子體積的1000倍。

2 壓縮氣體越壓越費(fèi)力，說明分子間存在斥力

只要還是氣體，分子間的引力和斥力都可忽略。由于氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動，它們頻繁碰撞器壁，對器壁產(chǎn)生了一個壓力。當(dāng)氣體體積減小時，器壁單位面積上所受壓力增大，所以越壓越費(fèi)力。

3 分子的平均功能與Ek=12m()2是相同的

分子的平均動能是指所有分子動能的平均值，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

Ek=12mv21+12mv22+……+12mv2nn

而=v1+v2+……+vnn

v2=v21+v22+……+v2nn

顯然v2≠()2用微積分計算得知：

v2≈1.17()2

所以Ek>12m()2

4 破裂的玻璃不能成為一個整體說明分子間存在斥力

破裂的玻璃不能成為一個整體是因為玻璃間大部分分子間的距離太遠(yuǎn)，分子間的引力和斥力均可忽略，分子力不起作用。若將玻璃放到高溫爐里加熱到熔化，使得大部分分子離得很近，破裂的玻璃就能成為一個整體了。

5 布朗運(yùn)動示意圖中的折線是花粉顆粒的運(yùn)動軌跡

教材明確告訴我們，每過30秒，觀察懸浮在液體中小顆粒的位置，圖中折線就是把這些位置依次連接而成的。在這30秒內(nèi)顆粒處于什么位置是無法確定的，所以布朗運(yùn)動示意圖中的折線不是花粉顆粒的運(yùn)動軌跡，應(yīng)該是小顆粒30秒內(nèi)的位移線段。

6 布朗運(yùn)動反映了固體小顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)動

固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，是由于固體小顆粒受到了液體分子的不平衡撞擊產(chǎn)生的，顆粒越小，這種不平衡性越明顯。所以，由固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動推斷出液體分子無規(guī)則運(yùn)動，而不能反映固體小顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)動。

7 空中塵埃的運(yùn)動是布朗運(yùn)動

塵埃的運(yùn)動受重力、空氣分子撞擊、風(fēng)力（空氣的流動）及顆粒大小的影響，掃地時看到的塵埃運(yùn)動是復(fù)雜的運(yùn)動，不能簡單的認(rèn)為是布朗運(yùn)動。那么這些塵埃在什么情況下，才能看作布朗運(yùn)動呢？布朗運(yùn)動是因為液體或氣體分子撞擊小顆粒，造成其受力不均衡而產(chǎn)生的。要使塵埃做布朗運(yùn)動，我們要消除重力及風(fēng)力的影響。如在閉封的容器內(nèi)，使空氣對塵埃的浮力與其重力相等，塵埃的無規(guī)則運(yùn)動是布朗運(yùn)動。

8 r=r0時Ep最小，最小值等于0

分子間存在著由它們相對位置決定的勢能。如圖所示為以無窮遠(yuǎn)為分子勢能零點(diǎn)時的分子勢能曲線，在分子間距離rr0時，分子表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增加時，引力做負(fù)功，分子勢能增加；在r=r0時，分子勢能最小，從圖中可以看出：取無窮遠(yuǎn)為零勢能點(diǎn)時，分子勢能的最小值為負(fù)值。分子勢能和其他勢能一樣是相對的，它的數(shù)值與零勢能點(diǎn)的位置選取有關(guān)，但分子勢能的變化量與零勢能點(diǎn)的位置選取無關(guān)。

9 物體的體積增大，分子勢能增大

分子勢能不僅與溫度和分子總數(shù)有關(guān)，還與分子間的平均距離及組成物質(zhì)的分子之間的結(jié)構(gòu)有關(guān)。對固體和液體，由分子勢能曲線知道。當(dāng)rr0時，分子勢能隨分子距離增大而增大。氣體分子由于間距很遠(yuǎn)，通常認(rèn)為理想氣體的分子勢能為零。再以水為例，0℃的水變成0℃的冰，體積增大，但分子勢能減小。所以，認(rèn)為物體體積增大，分子間的平均距離變大，分子勢能要增大是片面的。