《高中物理 第七章 分子动理论 专题7.5 内能课件 新人教版选修33》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第七章 分子动理论 专题7.5 内能课件 新人教版选修33（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、7.5 7.5 内内 能能分子运动分子运动分子平均动能分子平均动能分子运动无规则分子运动无规则存在分子动能存在分子动能一、分子的动能一、分子的动能分子做无规则运分子做无规则运动而具有的能量动而具有的能量物体里所有分子动能的平均值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，以中等速率者占大量分子的运动速率不尽相同，以中等速率者占多数在研究热现象时，有意义的不是一个分子的动多数在研究热现象时，有意义的不是一个分子的动能，而是大量分子动能的平均值能，而是大量分子动能的平均值分子总动能从微观上看与分子的个数和平均动能有关分子总动能从微观上看与分子的个数和平均动能有关分子总动能从宏观上看与物
2、体的质量，摩尔质量和分子总动能从宏观上看与物体的质量，摩尔质量和温度有关。温度有关。温度温度宏观含义：温度是表示物体的冷热程度宏观含义：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热运动平均动能越大需要注意：需要注意：1同一温度下，不同物质分子的平均动同一温度下，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一定相同所以分子热运动的平均速率
3、也不一定相同不一定相同2温度反映的是大量分子平均动能的大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温度下，各个分子的动能不尽相同 1. 1.分子势能分子势能: :分子间存在着相互作用力，因此分子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间所具有的由它们的相对位置所决定的能. .二二. .分子的势能分子的势能地面上的物体地面上的物体, ,由于与地球相互作由于与地球相互作用用重力势能重力势能发生弹性形变的弹簧发生弹性形变的弹簧, , 相互作用相互作用弹性势能弹性势能分子间相互作用分
4、子间相互作用分子势能分子势能2 2分子力做功跟分子势能变化的关系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，分子势能增加负功时，分子势能增加如果分子间距离约为如果分子间距离约为1010-10-10m m数量级时，分数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为子的作用力的合力为零，此距离为r r0 0。 如果分子间距离大于如果分子间距离大于r r0 0时，分时，分子间的相互作用表现为引力，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要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，引力做功，因此，分子势能随分子势能随分子间的距
5、离增大而增大分子间的距离增大而增大 当分子距离小于当分子距离小于r r0 0时，分子间的作用力表时，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现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，斥力做功，因此，分子势能随分子间距离分子势能随分子间距离的减小而增大。的减小而增大。 结论结论：分子间距离以：分子间距离以r r0 0为数值基准，为数值基准，r r不论减小或不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位增大，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置处是分子势能最低点 rr=r0EpEpEp最小分子间距离从无限远逐渐减少至分子间距离从无限远逐渐减少至r
6、r0 0以前过程，分子间以前过程，分子间的作用力表现为引力，而且距离减少，分子引力做正的作用力表现为引力，而且距离减少，分子引力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。分子间距离到达分子间距离到达r r0 0以后再减小，分子作用力表现为以后再减小，分子作用力表现为斥力，在分子间距离减小过程中，克服斥力做功，使斥力，在分子间距离减小过程中，克服斥力做功，使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。为正值。 取分子间距离是无限远时分子势能为零值取分子间距离是无限远时分子势能为零值3 3
7、决定分子势能的因素决定分子势能的因素 （1 1）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关 （2 2）从微观上看：分子势能跟分子间距离）从微观上看：分子势能跟分子间距离r r有关有关 一一般般选选取取两两分分子子间间距距离离很很大大（ r r1010r r0 0 ）时时，分分子子势能为零势能为零 在在r rr r0 0的的条条件件下下，分分子子力力为为引引力力，当当两两分分子子逐逐渐渐靠靠近至近至r r0 0过程中，分子力做正功，分子势能减小过程中，分子力做正功，分子势能减小 在在r rr r0 0的的条条件件下下，分分子子力力为为斥斥力力，当当两两分分子子间间
8、距距离增大至离增大至r r0 0过程中，分子力也做正功，分子势能也减小过程中，分子力也做正功，分子势能也减小 当两分子间距离当两分子间距离r rr r0 0时，分子势能最小时，分子势能最小三、物体的内能三、物体的内能1 1物体的内能：物体中所有分子做热运动的物体的内能：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叫做物体的热力学能2 2任何物体都具有内能因为一切物体都是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由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成分子所组成3 3决定物体内能的因素决定
9、物体内能的因素（1 1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的）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摩尔数、温度和体积三个因素决定（2 2）从微观上看：物体内能的大小由组成物）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子间的距离三个因素决定E E内内= =E Ek k+E+Ep p= =NENEk k+E+Ep p （决定于（决定于T T、V V、分子数、分子数N N） 四、物体的内能跟机械能的区别四、物体的内能跟机械能的区别1 1能量的形式不同物体的内能和物体的机能量的形式不同物
10、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其与它物体能是由于整个物体的机械运动及其与它物体间相对位置而使物体具有的能间相对位置而使物体具有的能2 2决定能量的因素不同内能只与物体的温决定能量的因素不同内能只与物体的温度和体积有关，而与整个物体的运动速度路度和体积有关，而与整个物体的运动速度路物体的相对位置无关机械能只与物体的运物体的相对位置无关机械能只与物体的运动速度和
11、跟其他物体的相对位置有关，与物动速度和跟其他物体的相对位置有关，与物体的温度体积无关体的温度体积无关3 3一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一个具有内能的物体不一定具有机械能一个具有内能的物体不一定具有机械能 它们之间可以转化它们之间可以转化1.2018课标,33(1),5分(多选)对于实际的气体,下列说法正确的是()A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能答案BDE气体的内能是指所有气体分子的动能和分子
12、间的势能之和,故A、C项错误。知识归纳气体的内能对于质量一定的气体,所有分子的势能和动能之和等于气体的内能。对于理想气体,分子的势能可忽略不计。 物物 体体 的的 内内 能能分子因热运动而具有的能量分子因热运动而具有的能量同温度下各分子的分子动能同温度下各分子的分子动能K 不同不同分子动能的平均值仅和温度有关分子动能的平均值仅和温度有关分分 子子动动 能能分子间因有相互作用力而具有的、由它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们相对位置决定的能量 rr0时时,rP;0时时,rP。0时，时，P最低最低P随物态的变化而变化随物态的变化而变化分分 子子势势 能能物体内所有分子的物体内所有分子的K 和和P 总和总和物体的内能与温度和体积有关物体的内能与温度和体积有关物物体体内内能能
