物理：7.5.内能 课件(人教版选修3-3).ppt

5.内 能 一、分子动能 1．定义：分子由于永不停息地做 而具有的能． 2．分子平均动能：所有分子运动动能的 ． 3．温度的微观意义：温度是分子热运动的 的标志． 二、分子势能 1．定义：由分子间的分子力和分子间的 决定的势能． 2．分子势能的决定因素 (1)宏观上：分子势能的大小与物体的 有关． (2)微观上：分子势能与分子之间的 有关； ①当rr0时，分子力表现为 ，若r增大，需 做功，分子势能增加． ②当rr0时，分子力表现为 ，若r减小，需克服斥力做功，分子势能增加． ③当r＝r0时，分子势能 ． 3．结论：物体的体积变化时， 之间的距离会随之变化， 也会发生变化．因此，分子势能与物体的 有关． 三、内能 1．定义：物体中所有分子热运动的平均动能与 的总和叫物体的内能． 2．普遍性：物体中的分子永不停息地做 、分子间存在 ，所以任何物体都具有 ． 3．决定因素：物体所含的分子总数由物质的量决定．分子的热运动平均动能由 决定，分子势能与物体的 有关，故物体的内能由物质的量、 、 共同决定，同时受物态变化的影响． 一、分子动能与温度的关系 1．单个分子的动能 由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不同的，所以单个分子的动能没有意义． 2．分子的平均动能 (1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，有意义的是物体内所有分子热运动的平均动能． (2)温度是分子平均动能的标志，这是温度的微观意义，在相同温度下，各种物质分子的平均动能都相同，由于不同物质分子的质量不一定相同，因此相同温度时不同物质分子的平均速率不一定相同． 【特别提醒】　物体温度升高，分子热运动加剧．分子的平均动能增大，但并不是每一个分子的动能都变大． 下列说法中正确的是(　　) A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同 B．分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能 C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能 D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中的每一个分子的运动速率 解析：　温度相同，物体分子平均动能相同，故A正确；分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能，B错；物体内能是对大量分子而言，对于10个这样少的分子无意义，故C错；温度高的物体分子的平均速率大(相同物质)，但具体的每一个分子的速率是不确定的，可能大于平均速率，也可能小于平均速率，故D错． 答案：　A 二、影响分子势能大小的因素 随着分子间距离的变化，分子力做功，分子势能发生变化，分子势能的变化微观上决定于分子间的距离，宏观上与物体的体积有关． 1.分子势能为零和分子势能最小的含义不同，前者与选择的零势能点有关，而后者的位置确定在r＝r0处． 2．由于物体分子间距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化．但不能理解为物体体积越大，分子势能就越大，因为分子势能除了与物体的体积有关外，还与物态有关．同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增大(在r＞r0范围内)，有时体现为分子势能减小(在r＜r0范围内)．例如，0 ℃的水结成0 ℃的冰后，体积变大，但分子势能却减小了． 下列关于分子势能的说法中正确的是(　　) A．宏观上分子势能同体积无关 B．分子间距离增大时，分子势能增大 C．分子间距离增大时，分子势能减小 D．物体温度不变，而物体内能增加，则分子势能一定增加 解析：　当分子间距离r＞r0时，分子间作用力为引力，当分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增加；当分子间距离r＜r0时，分子间作用力为斥力，当分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增加，而分子间距变化宏观表现为体积的变化，故A、B、C选项错误．因为物体内能是物体内所有分子的动能与势能和．温度不变其分子总动能不变，所以内能增加，一定是分子势能增加．D选项正确． 答案：　D 三、对物体内能的理解 1．内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义． 2．物体的内能跟物体的机械运动状态无关． 3．决定因素 (1)在微观上，物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离； (2)在宏观上，物体的内能取决于物体所含物质的多少、温度和体积． 4．内能与机械能的区别和联系 下列关于物体内能的说法中正确的是(　　) A．0 ℃的水比0 ℃的冰的内能大 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 g 0 ℃的冰比100 g 0 ℃的水的内能小 解析：　 答案：　D 四、温度、内能、热量、热能这