人教版物理选修3-3：75《内能》.ppt
第七章 分子动理论,第5节 内能,分子运动,分子平均动能,分子运动无规则,存在分子动能,一、分子的动能,分子做无规则运动而具有的能量,物体里所有分子动能的平均值,大量分子的运动速率不尽相同，动能也有大有小，而且在不断改变，在研究热现象时，有意义的不是单个分子的动能，而是大量分子动能的平均值。,温度,宏观含义：温度是表示物体的冷热程度,微观含义（从分子动理论的观点来看）：温度是物体分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动平均动能越大,需要注意：,1同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同但由于不同物质的分子质量不一定相同所以分子热运动的平均速率也不一定相同2温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同,1.分子势能：分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能。,二.分子的势能,地面上的物体,由于与地球相互作用,重力势能,发生弹性形变的弹簧,相互作用,弹性势能,分子间相互作用,分子势能,2.分子力做功跟分子势能变化的关系 分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负功时，分子势能增加。,如果分子间距离约为10-10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0。,如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大,当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。,结论：分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点,在rr0的条件下，分子力为引力，当分子逐渐靠近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小，其数值将比零还小为负值。在rr0的条件下，分子力为斥力，分子间距离从r0再减小，分子力做负功，使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。当两分子间距离rr0时，分子势能最小。,3决定分子势能的因素（1）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关（2）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关 注：一般选取两分子间距离很大（r10r0）时，分子势能为零,三、物体的内能,1物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能也叫做物体的热力学能2任何物体都具有内能因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成,3决定物体内能的因素（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定（2）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。,（决定于T、V、分子数N）,四、物体的内能跟机械能的区别,能量的形式不同，物体的内能和物体的机械能分别跟两种不同的运动形式相对应，内能是由于组成物体的大量分子的热运动及分子间的相对位置而使物体具有的能；而机械能是由于整个物体的机械运动及与其它物体间相对位置而使物体具有的能。在热现象研究中，一般不考虑物体的机械能。,例题:,1、质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则:()A.氧气的内能较大;B.氢气的内能较大;C.两者内能相等;D.氢气分子的平均动能较大.,B,2、对于下列物体内能的议论，正确的有()A.0C的水比.0 C的冰内能大。B.物体运动的速度越大，则内能越大。C.水分子的内能比冰分子的内能大。D.100克.0 C的冰比100克.0 C的水内能小。,D,3.有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大，则（）A甲气体温度，一定高于乙气体的温度B甲气体温度，一定低于乙气体的温度C甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度D甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动的快,C,A认为气体分子平均速率大，温度就高，这是对气体温度的微观本质的错误认识，气体温度是气体分子平均动能的标志，而分子的平均动能不仅与分子的平均速率有关，还与分子的质量有关本题涉及两种不同气体（即分子质量不同），它们的分子质量无法比较因而无法比较两种气体温度的高低故A、B错，C正确，速率的平均值大，并不一定每个分子速率都大，故D错所以，正确选项是C,4.有两个分子，用r表示它们之间的距离，当r=r0时，两分子间的斥力和引力相等，使两分子从相距很远处（r r0）逐渐靠近，直至不能靠近为止（r r0）在整个过程中两分子间相互作用的势能（）A一直增加 B一直减小 C先增加后减小 D先减小后增加,D,5.若已知分子势能增大，则在这个过程中（）A一定克服分子力做功B分子力一定减小C分子间距离的变化情况无法确定D以上说法都不正确,A C,6.下列说法正确的有（）A某气体的温度是，则该气体中每一个分子的温度也是 B运动快的分子温度较高，运动慢的分子温度较低C如果一摩尔物质的内能为E，则每个分子的内能为 E/NA（NA为阿伏伽德罗常数）D以上说法均不对,D,7.一定质量的 的冰熔解成 的水，其总的分子动能EK，分子势能EP，以及内能E的变化是（）A EK、EP、E均变大B EK、EP、E均变小C EK不变、EP 变大、E变大D EK不变、EP 变小、E变小,C,物体的内能,分子因热运动而具有的能量,同温度下各分子的分子动能K 不同,分子动能的平均值仅和温度有关,分子间因有相互作用力而具有的、由它们相对位置决定的能量,rr0时,rP;0时,rP。0时，P最低,P随物态的变化而变化,物体内所有分子的K 和P 总和,物体的内能与温度和体积有关,
