1.4 分子動能和分子勢能-1

4分子動能和分子勢能第一章

分子動理論目錄CONTENTS分子動能01物體的內(nèi)能分子勢能0302思考與討論：

地面附近的物體所受的重力是G，由于重力做功具有跟路徑無關的特點，所以存在重力勢能。重力勢能由地球和物體的相對位置決定。分子間的作用力做功是否也具有這一特點呢？分子動能01復習與思考：(1)擴散現(xiàn)象說明了什么？(2)擴散現(xiàn)象的快慢與溫度有何關系？復習與思考：(1)布朗運動說明了什么？(2)布朗運動的成因是否說明周圍液體分子也具有動能？復習與思考：(1)不同溫度下分子速率分布圖像說明了什么？(2)同一溫度下的氣體分子的速率分布說明了什么？思考與討論：(1)通過以上三方面的復習，溫度對分子熱運動有何影響？(2)研究分子熱運動時，研究每一個分子的動能是否有意義？(1)溫度是分子熱運動劇烈程度的標志；(2)每一個分子都具有動能，但都各不相同；結(jié)論：(3)在熱現(xiàn)象的研究中，我們關心的是組成系統(tǒng)的大量分子整體表現(xiàn)出來的熱學性質(zhì)，因而，這里重要的不是系統(tǒng)中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的平均值。這個平均值叫作分子熱運動的平均動能。1.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。2.分子平均動能：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。3.溫度的宏觀和微觀意義：（1）宏觀含義：溫度是表示物體的冷熱程度．（2）微觀含義:溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志，溫度越高，物體分子熱運動的平均動能越大。4.注意：(1)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)量不一定相同。所以分子熱運動的平均速率也不一定相同。(2)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，各個分子的動能不盡相同。溫度升高時，各個分子的動能不一定都增加。(3)溫物體做高速運動時，物質(zhì)分子的平均動能不一定高，分子的平均動能與宏觀物體運動的動能無關。分子勢能02地面上的物體,由于與地球相互作用重力勢能發(fā)生彈性形變的彈簧,相互作用彈性勢能你是否可以嘗試定義一下什么是分子勢能？分子間存在著相互作用力，因此分子間所具有的由它們的相對位置所決定的能.換句話說，功是能量轉(zhuǎn)化的量度分子力做功對應分子勢能的變化.思考與討論：思考與討論：(1)當r>r0時，分子力表現(xiàn)為什么力？(2)當r<r0時，分子力表現(xiàn)為什么力？(3)設空間存在兩個不受外界影響的分子，兩個分子相距無窮遠，讓一個分子A不動，另一個分子B從無窮遠處逐漸靠近A。分子力做什么功？分子勢能如何變化？（1）r＞r0時，當兩分子間距離逐漸減小到r0過程中，①分子力對分子做正功還是負功？②分子勢能如何變化？

正功分子勢能減小分子勢能分析：（2）r＜r0時，當兩分子間距離由r0逐漸減小過程中，①分子力對分子做正功還是負功？②分子勢能如何變化？負功分子勢能增加分子勢能分析：（3）分子勢能最小的位置①當兩分子間距離r＝r0時，分子勢能最小，但不為零②一般選取兩分子間距離很大（r＞10r0

）時，分子勢能為零．（4）分子勢能與兩分子之間的距離關系圖分子勢能分析：（5）決定分子勢能的因素：①從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r有關．②從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積有關．分子勢能分析：內(nèi)能031.內(nèi)能：物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。2.注意：

組成任何物體的分子都在做著無規(guī)則熱運動，所以內(nèi)能不可能為零，并且任何物體都有內(nèi)能3.決定內(nèi)能的因素：（1）從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體的摩爾數(shù)、溫度和體積三個因素決定．（2）從微觀上看：物體內(nèi)能的大小由組成物體的分子總數(shù)，分子熱運動的平均動能和分子間的距離三個因素決定．

物體下落的時候，物體中的分子在做無規(guī)則熱運動的同時還共同參與豎直向下的落體運動。再如，地面上滾動的足球，球內(nèi)的氣體分子在做無規(guī)則熱運動的同時，還共同參與水平地面上的運動。當足球靜止在地面上時，其中的氣體分子是否還具有能量呢?思考與討論：內(nèi)能機械能物質(zhì)的量、物體的溫度和體積及物態(tài)永遠不等于零常見的能量形式影響因素大小對應的運動形式聯(lián)系微觀分子熱運動分子動能、分子勢能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化一定條件下可以等于零物體的機械運動的速度、相對于零勢能面的高度或彈性形變量物體動能、重力勢能或彈性勢能宏觀物體機械運動內(nèi)能與機械能的聯(lián)系與區(qū)別：課堂練習051．下列關于熱運動的說法，正確的是（）A．溫度越高，懸浮在液體中的固體小顆粒運動越劇烈B．溫度越高，液體分子的運動速率都會增大C．一定質(zhì)量的0℃的水變成0℃的冰，內(nèi)能不變D．100℃的水變成100℃的水蒸氣，水分子的平均動能增大A【答案】A【詳解】A．布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的運動，溫度越高，運動越劇烈，故A正確；B．液體的溫度升高，分子的平均動能增大，但是并不是每個分子的運動速率都增大，可能有些分子運動速率減小，故B錯誤；C．一定質(zhì)量的0℃的水結(jié)成0℃的冰，放出熱量，則內(nèi)能一定減少，故C錯誤；D．一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣時由于溫度不變，分子平均動能不變，故D錯誤。故選A。2．關于溫度和分子動能，下列說法正確的是（）A．物體的溫度升高，物體內(nèi)每個分子熱運動的速率都增大B．物體的溫度越高，其內(nèi)部分子的平均動能就一定越大C．15℃的水蒸發(fā)成15℃的水蒸氣后，內(nèi)能不變，分子的平均動能也不變D．達到熱平衡的兩個系統(tǒng)，其內(nèi)部分子的平均動能可以不同B【答案】B【詳解】A．分子熱運動的速率規(guī)律是一個統(tǒng)計規(guī)律，物體的溫度升高，物體內(nèi)分子熱運動的平均速率增大，而不是物體內(nèi)每個分子熱運動的速率都增大，A錯誤；B．溫度是物體內(nèi)部分子平均動能大小的標志，物體的溫度越高，其內(nèi)部分子的平均動能就一定越大，B正確；C．15℃的水蒸發(fā)成15℃的水蒸氣后，溫度不變，分子的平均動能不變，該物態(tài)變化是吸熱過程，分子勢能增大，即內(nèi)能增大，C錯誤；D．溫度是系統(tǒng)達到熱平衡的標志，達到熱平衡的兩個系統(tǒng)溫度一定相等，則其內(nèi)部分子的平均動能一定相同，D錯誤。故選B。3．關于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．水的內(nèi)能比冰的內(nèi)能大B．物體所處的位置越高，分子勢能越大C．一定質(zhì)量的0℃的水結(jié)成0℃冰，內(nèi)能一定減少D．相同質(zhì)量的兩個同種物體，運動物體的內(nèi)能一定大于靜止物體的內(nèi)能C【答案】C【詳解】A．物體的內(nèi)能由溫度、體積和分子數(shù)目共同決定，由于水與冰的分子數(shù)目關系不確定，可知水與冰的內(nèi)能大小關系也不能夠確定，故A錯誤；B．物體所處的位置越高，重力勢能越大，分子勢能是物體內(nèi)能的一部分，與物體的高度大小無關，故B錯誤；C．一定質(zhì)量的0℃的水結(jié)成0℃冰，必需向外釋放能量，可知內(nèi)能一定減少，故C正確；D．物體的內(nèi)能由溫度、體積和分子數(shù)目共同決定，與物體的運動狀態(tài)無關，可知相同質(zhì)量的兩個同種物體，運動物體的內(nèi)能與靜止物體的內(nèi)能大小關系不確定，故D錯誤。故選C。4．如圖所示，有關分子力和分子勢能曲線的說法中，正確的是（

）A．當r=r0時，分子為零，分子勢能最小也為零B．當r>r0時，分子力和分子勢能都隨距離的增大而增大C．在兩分子由無窮遠逐漸靠近直至距離最小的過程中分子力先做正功后做負功D．在兩分子由無窮遠逐漸靠近直至距離最小的過程中分子勢能先增大，后減小，最后又增大C【答案】C【詳解】A．當r

=

r0時，分子間的引力和斥力大小相等，方向相反，故分子間作用力為零，分子勢能是否為0與零勢能點的選取有關，則此時分子勢能不一定為0，A錯誤；B．由圖