csol秘籍:为什么分子间距<r0时,斥力增大的比引力快?>r0时,斥力减小比引力快?气压增大,谁的沸点就会升高?

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/20 16:23:25
高中学历~表回答得太深奥~
为什么悬赏的选项里没有200了?回答的好再加100~

你没学过导数,解释起来可能困难些。举个简单例子吧。
函数知道吧,比较y=x和y=x^2 (^表示幂,x^2即x的平方学过编程的都知道)
你所谓的“快”不过是函数看起来更陡峭而已,那么y=x^2在x>0.5以后上升更快,x=0.5正好是两者一样“快”的时候。这时考虑y=x^2-x,这二次函数的图像你会画吧,就是在x=0和x=1处有两个零点,而x=0.5处正好是极小点。
引力和斥力一正一负,上面的x=0.5也就是所谓“引力斥力一样快的时候”。

真实的分子间引力斥力当然比y=x和y=x^2要复杂些,但原理差不多。最常见的是所谓LJ-6-12模型,就是引力随r为r^(-6)减小,斥力为r^(-12)减小。按楼主所说的r>r0时斥力减小更快,这个r0就相当于y=x^2-x的0.5,而不是“斥力和引力相等的那一点”。对于LJ-6-12模型,这个相等点要小一些,为2^(-1/6)*r0

至于引力和斥力的来源,根本上引力来自电子和核的吸引,斥力为电子电子的排斥,这也容易理解为什么两个分子靠近(即原子核靠近,因为核周围的电子总是在核附近一定范围(这个范围一般定义为原子半径,较核半径相差数千倍)里不断运动)时才会有排斥。

第二个问题数学上就是饱和蒸气压和温度呈增函数关系,而且是增得倍儿快那种(指数增长),常规意义上的沸点就是一个大气压下液体沸腾的温度,所谓沸腾就是汽液达到平衡,也就是说该液体在沸点时蒸气压为一个大气压。因此压力增加,沸点升高。

从物理上理解,液体表面的分子收到的力与内部不同,液体内部一个分子周围都是同样的分子,基本达到平衡,虽然也动,但是很慢(气体分子的速度一般达到数百米没秒,液体分子要慢数千倍——滴一滴墨水看它扩散的速度即可体会)。表面的液体分子在气体一侧受到的力在低压下几乎可以忽略,而液体一侧受到液体分子的排斥和吸引作用。温度升高时,分子的运动加快(动能增加),更多的分子就会挣脱液体一侧的束缚到气体中去,直到气体一侧压力大到其作用力足以抗衡液体一侧的力,就达到了新的平衡,这个压力称作该温度下的饱和蒸气压。温度越高,分子动能越大,因此需要更高的压力抗衡它。

分子间作用力主要表现为斥力和引力
两者都因距离的改变而改变。
距离增大,两者都变大
距离变小,两者都变小
但斥力随距离改变而改变的程度大
当间距为r0时,斥力和引力相平衡
分子间距<r0时,由于斥力增加快,所以表现为斥力。
同理,分子间距>r0时,表现为引力。
气压增大时,液体的沸点就会升高。

你没学过导数,解释起来可能困难些。举个简单例子吧。
函数知道吧,比较y=x和y=x^2 (^表示幂,x^2即x的平方学过编程的都知道)
你所谓的“快”不过是函数看起来更陡峭而已,那么y=x^2在x>0.5以后上升更快,x=0.5正好是两者一样“快”的时候。这时考虑y=x^2-x,这二次函数的图像你会画吧,就是在x=0和x=1处有两个零点,而x=0.5处正好是极小点。
引力和斥力一正一负,上面的x=0.5也就是所谓“引力斥力一样快的时候”。

真实的分子间引力斥力当然比y=x和y=x^2要复杂些,但原理差不多。最常见的是所谓LJ-6-12模型,就是引力随r为r^(-6)减小,斥力为r^(-12)减小。按楼主所说的r>r0时斥力减小更快,这个r0就相当于y=x^2-x的0.5,而不是“斥力和引力相等的那一点”。对于LJ-6-12模型,这个相等点要小一些,为2^(-1/6)*r0

至于引力和斥力的来源,根本上引力来自电子和核的吸引,斥力为电子电子的排斥,这也容易理解为什么两个分子靠近(即原子核靠近,因为核周围的电子总是在核附近一定范围(这个范围一般定义为原子半径,较核半径相差数千倍)里不断运动)时才会有排斥。

第二个问题数学上就是饱和蒸气压和温度呈增函数关系,而且是增得倍儿快那种(指数增长),常规意义上的沸点就是一个大气压下液体沸腾的温度,所谓沸腾就是汽液达到平衡,也就是说该液体在沸点时蒸气压为一个大气压。因此压力增加,沸点升高。

从物理上理解,液体表面的分子收到的力与内部不同,液体内部一个分子周围都是同样的分子,基本达到平衡,虽然也动,但是很慢(气体分子的速度一般达到数百米没秒,液体分子要慢数千倍——滴一滴墨水看它扩散的速度即可体会)。表面的液体分子在气体一侧受到的力在低压下几乎可以忽略,而液体一侧受到液体分子的排斥和吸引作用。温度升高时,分子的运动加快(动能增加),更多的分子就会挣脱液体一侧的束缚到气体中去,直到气体一侧压力大到其作用力足以抗衡液体一侧的力,就达到了新的平衡,这个压力称作该温度下的饱和蒸气压。温度越高,分子动能越大,因此需要更高的压力抗衡它。
可以想象:二个乒乓球之间连一个弹簧,放在水平桌面上,
此时二乒乓球静止时之间的距离就相当于分子平衡时的距离r0

当拉二个球时,r>r0,表现出引力大于斥力.
当压二个球时, r<r0,表现出斥力大于引力
当二个球自由静止在桌面上时,r=r0,不表现出引力也不表现出斥力

看看我这个装置是不是很好理解并解释这个问题呀,更重要的能帮你彻底的记住这个知识点,又通俗易懂!!

分子间作用力主要表现为斥力和引力
两者都因距离的改变而改变。
距离增大,两者都变大
距离变小,两者都变小
但斥力随距离改变而改变的程度大
当间距为r0时,斥力和引力相平衡
分子间距<r0时,由于斥力增加快,所以表现为斥力。
同理,分子间距>r0时,表现为引力。
气压增大时,液体的沸点就会升高。

分子间作用力主要表现为斥力和引力
两者都因距离的改变而改变。
距离增大,两者都变大
距离变小,两者都变小
但斥力随距离改变而改变的程度大
当间距为r0时,斥力和引力相平衡
分子间距<r0时,由于斥力增加快,所以表现为斥力。
同理,分子间距>r0时,表现为引力。
气压增大时,液体的沸点就会升高。