物理选修3-3_7.5_内能_LI

复习巩固1、什么是系统和状态参量?2、什么是平衡态?

3、什么是热平衡和热平衡定律?4、温度和温标是如何定义的? 5、如何确定温标?

高中物理选修3-3

第七章《分子动理论》

阅读课文,回答以下问题: 1、什么是分子动能? 2、分子动能与哪些因素有关? 3、什么是分子势能? 4、分子势能与哪些因素有关? 5、什么是物体的内能? 6、物体内能与哪些因素有关?

分子做无规则运 动而具有的能量

分子运动

存在分子动能

分子运动无规则

分子平均动能 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.

一、分子动能1 .分子动能：组成物体的分子由于热运 动而具有的能叫做分子动能. 2 .平均动能：物体里所有分子动能的平 均值叫做分子热运动的平均动能 .

3、温度(1)宏观含义：温度是反映物体的冷热程度的物理量. (2)微观含义(从分子动理论的观点来看):温度是分 子平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动平均 动能越大. (3)分子总动能从微观上看与分子的个数和平均动能 有关 (4)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。

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. 3. 在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分 分布在某个值附近，但总是有小部分速度很 大的和速度很小的

二.分子势能地面上的物体,由于与地球相互作用 发生弹性形变的弹簧, 相互作用 分子间相互作用 重力势能 弹性势能 分子势能

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. 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。 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。

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

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Ep Ep最小r=r0

Epr

取分子间距离是无限远时分子势能为零值 分子间距离从无限远逐渐减少至r0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r0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， 使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零， 甚至为正值。

FF斥

rF合 F引

3.决定分子势能:(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. ①一般选取两分子间距离很大( r>10r0 )时，分 子势能为零. ②在r>r0的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐 靠近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小. 在 r < r0 的条件下，分子力为斥力，当两分子间 距离增大至r0过程中，分子力也做正功，分子势能也减 小.

当两分子间距离r=r0时，分子势能最小.

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.决定物体内能的因素 (1)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. (2)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.微观：分子个数、分子平均动能、分子势能 宏观：物质的量、温度、体积。

E内=Ek+Ep(决定于T、V、分子数N)

四、物体的内能跟机械能的区别1.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 机械运动及其与它物体间相对位置而使 物体具有的能.