选修3-37.5内能.ppt

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ＥK 不同 ?分子动能的平均值仅和温度有关 分子动能 ?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 ? r＜r0时,r↓→ＥP↑;ｒ＞ｒ0时,r↑→ＥP↑。ｒ＝ｒ0时，ＥP最低 ?ＥP随物态的变化而变化 分子势能 ?物体内所有分子的ＥK 和ＥP 总和 ?物体的内能与温度和体积有关 物体内能 第七章 分子动理论 第5节 内能 一、分子的动能 物体中所有分子因为做无规则热运动而具有的能量 （1）物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能 （2）分子在无停息的做无规则运动，每个分子动能大小不同，并且时刻在变化。 （3）热现象是大量分子的无规则运动，个别分子动能没有意义。 2、分子的平均动能 在热现象中，重要不是某个分子的动能大小，而是所有分子的动能平均值，这个平均值叫做热运动的平均动能。 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． 此时，虽不是每个分子的动能都增大，但所有分子动能的统计平均值（即：所有分子的平均动能）一定增大，所以，温度是分子平均动能的标志，且是唯一标志. 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 r r=r0 Ep Ep Ep最小 思考：两个分子在从相距10r0相互靠近的过程中，以某一分子作为研究对象，试分析其在大于r0，小于10r0过程中以及在小于r0过程中，斥力、引力、合力分别做什么功？ F F斥 F引 F分 r0 0 r 在r＞r0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r＜r0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，再继续变为正值。 当两分子间距离r＝r0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（ r＞10r0 ）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. 一个具有机械能的物体，同时也具有内能，而具有内能的物体，不一定具有机械能。它们之间可以相互转化。 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 　　 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（