物理選修3-3_第七章_第五節(jié)_內(nèi)能 精選

1、第七章分子動理論復(fù)習復(fù)習1.擴散現(xiàn)象說明了什么？擴散現(xiàn)象說明了什么？2.分子運動快慢與什么有關(guān)？分子運動快慢與什么有關(guān)？3.分子動理論的內(nèi)容？分子動理論的內(nèi)容？分子有質(zhì)量，分子間有作用分子有質(zhì)量，分子間有作用力，那么分子有能量嗎？力，那么分子有能量嗎？決定動能大小的因素：物體的決定動能大小的因素：物體的_和和_。質(zhì)量質(zhì)量速度速度物體由于受重力被舉高或受彈力發(fā)生彈性形變，物體由于受重力被舉高或受彈力發(fā)生彈性形變，而具有勢能而具有勢能分子運動分子運動分子平均動能分子平均動能分子運動無規(guī)則分子運動無規(guī)則存在存在分子動能分子動能分子做無規(guī)則運分子做無規(guī)則運動而具有的能量動而具有的能量物體里所有分子動能

2、的平均值物體里所有分子動能的平均值 大量分子的運動速率不盡相同，以中等速率大量分子的運動速率不盡相同，以中等速率者占多數(shù)在研究熱現(xiàn)象時，有意義的不是一者占多數(shù)在研究熱現(xiàn)象時，有意義的不是一個分子的動能，而是個分子的動能，而是大量分子動能的平均值大量分子動能的平均值一、分子動能一、分子動能1 1分子動能：組成物體的分子由于熱運分子動能：組成物體的分子由于熱運動而具有的能叫做分子動能動而具有的能叫做分子動能 2 2平均動能：物體里所有分子動能的平平均動能：物體里所有分子動能的平均值叫做分子熱運動的平均動能均值叫做分子熱運動的平均動能 (3)(3)分子總動能從微觀上看分子總動能從微觀上看與分子的個數(shù)

3、和平均動能與分子的個數(shù)和平均動能有關(guān)有關(guān)(4)(4)分子總動能從宏觀上看分子總動能從宏觀上看與物體的質(zhì)量，摩爾質(zhì)量與物體的質(zhì)量，摩爾質(zhì)量和溫度有關(guān)。和溫度有關(guān)。3 3、溫度、溫度(1)(1)宏觀含義：溫度是反映物體的冷熱程度的物理量宏觀含義：溫度是反映物體的冷熱程度的物理量(2)(2)微觀含義（從分子動理論的觀點來看）：微觀含義（從分子動理論的觀點來看）：溫度是分溫度是分子平均動能的標志子平均動能的標志，溫度越高，物體分子熱運動平均溫度越高，物體分子熱運動平均動能越大動能越大注意：注意：1.1.同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動能都相同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動能都相同但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)

4、量不一定相同同但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不一定相同 ，所以分子熱運動的平均速率也不一定相同所以分子熱運動的平均速率也不一定相同2.2.溫度反映的是大量分子平均動能的大小，不溫度反映的是大量分子平均動能的大小，不能反映個別分子的動能大小，同一溫度下，能反映個別分子的動能大小，同一溫度下，各個分子的動能不盡相同各個分子的動能不盡相同3.3.在同一個溫度下，物體分子的速度絕大部分在同一個溫度下，物體分子的速度絕大部分分布在某個值附近，但總是有小部分速度很分布在某個值附近，但總是有小部分速度很大的和速度很小的大的和速度很小的1.1.分子勢能分子勢能: :分子間存在著相互作用力，因此分子間分子間存在著相互

5、作用力，因此分子間所具有的由它們的相對位置所決定的能所具有的由它們的相對位置所決定的能. .二二. .分子勢能分子勢能地面上的物體地面上的物體, ,由于與地球相互作用由于與地球相互作用重力勢能重力勢能發(fā)生彈性形變的彈簧發(fā)生彈性形變的彈簧, , 相互作用相互作用彈性勢能彈性勢能分子間相互作用分子間相互作用分子勢能分子勢能2.2.分子力做功跟分子勢能變化的關(guān)系分子力做功跟分子勢能變化的關(guān)系 分子力做正功時，分子勢能減少，分子力做負功分子力做正功時，分子勢能減少，分子力做負功時，分子勢能增加時，分子勢能增加如果分子間距離約為如果分子間距離約為1010-10-10m m數(shù)量級時，分數(shù)量級時，分子的作用

6、力的合力為零，此距離為子的作用力的合力為零，此距離為r r0 0。 如果分子間距離大于如果分子間距離大于r r0 0時時，分，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，引力做功，因此，分子勢能隨分子勢能隨分子間的距離增大而增大分子間的距離增大而增大 當分子距離小于當分子距離小于r r0 0時時，分子間的作用力表，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減分子勢能隨分子間距離的減小而增大。小而增大。 結(jié)論結(jié)論：分子間

7、距離以：分子間距離以r r0 0為數(shù)值基準，為數(shù)值基準，r r不論減小或增大，分子勢能都增不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位置處是大。所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點分子勢能最低點 rr=r0EpEpEp最小分子間距離到達分子間距離到達r r0 0以后再減小，分子作用力表現(xiàn)為以后再減小，分子作用力表現(xiàn)為斥力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，斥力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分子勢能增大。其數(shù)值將從負值逐漸變大至零，使分子勢能增大。其數(shù)值將從負值逐漸變大至零，甚至為正值。甚至為正值。 取分子間距離是無限遠時分子勢能為零值取分子間距離是無限遠時分子勢能為

8、零值分子間距離從無限遠逐漸減少至分子間距離從無限遠逐漸減少至r r0 0以前過程，分子以前過程，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做間的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做正功，分子勢能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負值。正功，分子勢能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負值。3 3決定分子勢能決定分子勢能: :（1 1）從宏觀上看：分子勢能跟物體的）從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積體積有關(guān)有關(guān)（2 2）從微觀上看：分子勢能跟）從微觀上看：分子勢能跟分子間距離分子間距離r r有關(guān)有關(guān) 一般選取兩分子間距離很大（一般選取兩分子間距離很大（ r r1010r r0 0 ）時，分）時，分子

9、勢能為零子勢能為零 在在r rr r0 0的條件下，的條件下，分子力為引力分子力為引力，當使分子間距，當使分子間距增大時，須克服引力做功即分子力做負功，分子勢能增增大時，須克服引力做功即分子力做負功，分子勢能增大大（若分子間距減小呢使說明分子勢能變化（若分子間距減小呢使說明分子勢能變化） 在在r rr r0 0的條件下，的條件下，分子力為斥力分子力為斥力，當使兩分子，當使兩分子間距離減小時，學克服斥力做功即分子力做負功，分子間距離減小時，學克服斥力做功即分子力做負功，分子勢能也增大勢能也增大 （若分子間距減小呢使說明分子勢能變化若分子間距減小呢使說明分子勢能變化） 當兩分子間距離當兩分子間距離

10、r rr r0 0時，分子勢能最小時，分子勢能最小三、物體的內(nèi)能三、物體的內(nèi)能1 1物體的內(nèi)能：物體中所有物體的內(nèi)能：物體中所有分子做熱運分子做熱運動的動能和分子勢能的總和動的動能和分子勢能的總和叫做物體叫做物體的內(nèi)能也叫做物體的熱力學能的內(nèi)能也叫做物體的熱力學能2 2任何物體都具有內(nèi)能任何物體都具有內(nèi)能因為一切物體因為一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動并且相都是由不停地做無規(guī)則熱運動并且相互作用著的分子所組成互作用著的分子所組成3 3決定物體內(nèi)能的因素決定物體內(nèi)能的因素（1 1）從微觀上看：物體內(nèi)能的大小由組成物）從微觀上看：物體內(nèi)能的大小由組成物體的體的分子總數(shù)分子總數(shù) 、分子熱運動的平均

11、動能和分、分子熱運動的平均動能和分子間的距離子間的距離三個因素決定三個因素決定 (2) (2)從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體的從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體的摩爾數(shù)、溫度和體積摩爾數(shù)、溫度和體積三個因素決定三個因素決定 E E內(nèi)內(nèi)=E=Ek k+E+Ep p （決定于（決定于T T、V V、分子數(shù)、分子數(shù)N N） 微觀：分子個數(shù)、分子平均動能、分子勢能微觀：分子個數(shù)、分子平均動能、分子勢能宏觀：物質(zhì)的量、溫度、體積。宏觀：物質(zhì)的量、溫度、體積。四、物體的內(nèi)能跟機械能的區(qū)別四、物體的內(nèi)能跟機械能的區(qū)別1 1能量的形式不同能量的形式不同物體的內(nèi)能和物體物體的內(nèi)能和物體的機械能分別跟兩種不同的運

12、動形式相的機械能分別跟兩種不同的運動形式相對應(yīng)，內(nèi)能是由于組成物體的大量分子對應(yīng)，內(nèi)能是由于組成物體的大量分子的熱運動及分子間的相對位置而使物體的熱運動及分子間的相對位置而使物體具有的能而機械能是由于整個物體的具有的能而機械能是由于整個物體的機械運動及其與它物體間相對位置而使機械運動及其與它物體間相對位置而使物體具有的能物體具有的能2.2.決定能量的因素不同決定能量的因素不同內(nèi)能只與物體的內(nèi)能只與物體的分子數(shù)目、溫度和體積有關(guān)分子數(shù)目、溫度和體積有關(guān)，而與整個物，而與整個物體的運動速度和物體的相對位置無關(guān)機體的運動速度和物體的相對位置無關(guān)機械能只與械能只與物體的運動速度和跟其他物體的物體的運動

13、速度和跟其他物體的相對位置有關(guān)相對位置有關(guān)，與物體的溫度和體積無，與物體的溫度和體積無關(guān)關(guān)3 3一個具有機械能的物體，同時也具有一個具有機械能的物體，同時也具有內(nèi)能；一個具有內(nèi)能的物體不一定具有機內(nèi)能；一個具有內(nèi)能的物體不一定具有機械能械能 它們之間可以轉(zhuǎn)化它們之間可以轉(zhuǎn)化請比較 物體由于物體由于運動運動具有動能具有動能 物體由于物體由于被舉高被舉高具有重力具有重力勢能勢能 物體由于物體由于發(fā)生彈性形變發(fā)生彈性形變具有具有彈性勢能彈性勢能動能、勢能統(tǒng)稱為機械能動能、勢能統(tǒng)稱為機械能 分子永不停息地做無規(guī)則分子永不停息地做無規(guī)則運動運動 分子之間既分子之間既相互吸引又互相排斥相互吸引又互相排斥

14、物質(zhì)是由分子組成的，物質(zhì)構(gòu)成物質(zhì)是由分子組成的，物質(zhì)構(gòu)成物體物體 物體內(nèi)所有分子的動能與分子勢物體內(nèi)所有分子的動能與分子勢能的總和，叫做物體的能的總和，叫做物體的內(nèi)能內(nèi)能。機械能機械能著眼于整個物體著眼于整個物體內(nèi)能內(nèi)能著眼于物體內(nèi)部微粒著眼于物體內(nèi)部微粒（分子具有動能）（分子具有動能）（分子也具有分子勢能）（分子也具有分子勢能）1.1.一定質(zhì)量的一定質(zhì)量的 的冰熔解成的冰熔解成 的水，的水，其總的分子動能其總的分子動能E EK K ，分子勢能，分子勢能E EP P ，以及內(nèi)能，以及內(nèi)能E E的變化是（的變化是（ ）A A E EK K 、 E EP P 、E E均變大均變大B B E EK

15、K 、 E EP P 、E E均變小均變小C C E EK K不變、不變、 E EP P 變大、變大、E E變大變大D D E EK K不變、不變、 E EP P 變小、變小、E E變小變小C0C0C2 2. .有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大，則（平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大，則（ ）A A甲氣體溫度，一定高于乙氣體的溫度甲氣體溫度，一定高于乙氣體的溫度B B甲氣體溫度，一定低于乙氣體的溫度甲氣體溫度，一定低于乙氣體的溫度C C甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度體的溫度D D甲氣體的每個

16、分子運動都比乙氣體每個甲氣體的每個分子運動都比乙氣體每個分子運動的快分子運動的快C3 3. .若已知分子勢能增大，則在這個過程若已知分子勢能增大，則在這個過程中（中（ ）A A一定克服分子力做功一定克服分子力做功B B分子力一定減小分子力一定減小C C分子間距離的變化情況無法確定分子間距離的變化情況無法確定D D以上說法都不正確以上說法都不正確A C4 4、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣, ,溫溫度相同度相同, ,不考慮分子間的勢能不考慮分子間的勢能, ,則則:( ):( )A.A.氧氣的內(nèi)能較大氧氣的內(nèi)能較大; ; B.B.氫氣的內(nèi)能較大氫氣的內(nèi)能較大; ; C.C.兩者內(nèi)能相等兩者內(nèi)能相等; ;D.D.氫氣分子的平均動能較大氫氣分子的平均動能較大. .B 物 體 的 內(nèi) 能物 體 的 內(nèi) 能分子因熱運動而具有的能量分子因熱運動而具有的能量同溫度下各分子的分子動能同溫度下各