1、第五節(jié)第五節(jié) 內(nèi)內(nèi) 能能高二物理高二物理組組分子運(yùn)動分子運(yùn)動分子平均動能分子平均動能分子運(yùn)動無規(guī)則分子運(yùn)動無規(guī)則存在分子動能存在分子動能一、分子的動能一、分子的動能分子做無規(guī)則運(yùn)分子做無規(guī)則運(yùn)動而具有的能量動而具有的能量物體里所有分子動能的平均值物體里所有分子動能的平均值 大量分子的運(yùn)動速率不盡相同，以中等速率者占多大量分子的運(yùn)動速率不盡相同，以中等速率者占多數(shù)在研究熱現(xiàn)象時(shí)，有意義的不是一個(gè)分子的動能，數(shù)在研究熱現(xiàn)象時(shí)，有意義的不是一個(gè)分子的動能，而是大量分子動能的平均值而是大量分子動能的平均值分子總動能從微觀上看與分子的個(gè)數(shù)和平均動能有關(guān)分子總動能從微觀上看與分子的個(gè)數(shù)和平均動能有關(guān)分子總

2、動能從宏觀上看與物體的質(zhì)量，摩爾質(zhì)量和分子總動能從宏觀上看與物體的質(zhì)量，摩爾質(zhì)量和溫度有關(guān)。溫度有關(guān)。溫度溫度宏觀含義：溫度是表示物體的冷熱程度宏觀含義：溫度是表示物體的冷熱程度微觀含義（從分子動理論的觀點(diǎn)來看）：微觀含義（從分子動理論的觀點(diǎn)來看）：溫度是物體溫度是物體分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志，溫度越高，物體，溫度越高，物體分子熱運(yùn)動平均動能越大分子熱運(yùn)動平均動能越大需要注意：需要注意：1同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動同一溫度下，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(yùn)動的平均速率也一定相同所以分

3、子熱運(yùn)動的平均速率也不一定相同不一定相同2溫度反映的是大量分子平均動能的大溫度反映的是大量分子平均動能的大小，不能反映個(gè)別分子的動能大小，同一小，不能反映個(gè)別分子的動能大小，同一溫度下，各個(gè)分子的動能不盡相同溫度下，各個(gè)分子的動能不盡相同 1.分子勢能分子勢能: :分子間存在著相互作用力，因此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分子間所具有的由它們的相對位置所決定的能. .二二. .分子的勢能分子的勢能地面上的物體地面上的物體, ,由于與地球相由于與地球相互作用互作用重力勢能重力勢能發(fā)生彈性形變的彈簧發(fā)生彈性形變的彈簧, , 相互作相互作用用彈性勢能彈性勢能分子

4、間相互作用分子間相互作用分子勢能分子勢能2 2分子力做功跟分子勢能變化的關(guān)系分子力做功跟分子勢能變化的關(guān)系分子力做正功時(shí)，分子勢能減少，分子力分子力做正功時(shí)，分子勢能減少，分子力做負(fù)功時(shí)，分子勢能增加做負(fù)功時(shí)，分子勢能增加其大小由分子間的距離決定其大小由分子間的距離決定結(jié)論結(jié)論：分子間距離以：分子間距離以r r0 0為數(shù)值基準(zhǔn)，為數(shù)值基準(zhǔn)，r r不論減小或不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位增大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)置處是分子勢能最低點(diǎn) rr=r0EpEpEp最小思考與討論（思考與討論（P15）分子間距離從無限遠(yuǎn)逐漸減少至分子間距離從無限遠(yuǎn)逐

5、漸減少至r r0 0以前過程，分子間以前過程，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做正的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做正功，分子勢能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。功，分子勢能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。分子間距離到達(dá)分子間距離到達(dá)r r0 0以后再減小，分子作用力表現(xiàn)為斥以后再減小，分子作用力表現(xiàn)為斥力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分子勢能增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零，甚至為子勢能增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零，甚至為正值。正值。 取分子間距離是無限遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零值取分子間距離是無限遠(yuǎn)時(shí)分子勢能

6、為零值3 3決定分子勢能的因素決定分子勢能的因素 （1 1）從微觀上看：分子勢能跟分子間距離）從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r r有關(guān)有關(guān) （2 2）從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積有關(guān)）從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積有關(guān) 說明：說明：一般兩分子間距離很大（一般兩分子間距離很大（ r r10r10r0 0 ）時(shí)，分子勢能）時(shí)，分子勢能為零對氣體，通常不考慮分子勢能為零對氣體，通常不考慮分子勢能三、物體的內(nèi)能三、物體的內(nèi)能1 1物體的內(nèi)能：物體中所有分子做熱運(yùn)動的物體的內(nèi)能：物體中所有分子做熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能也動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能也叫做物體的熱力學(xué)能叫做

7、物體的熱力學(xué)能2 2任何物體都具有內(nèi)能因?yàn)橐磺形矬w都是任何物體都具有內(nèi)能因?yàn)橐磺形矬w都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動并且相互作用著的由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動并且相互作用著的分子所組成分子所組成3 3決定物體內(nèi)能的因素決定物體內(nèi)能的因素（1 1）從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體的）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(gè)因素決定摩爾數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素決定（2 2）從微觀上看：物體內(nèi)能的大小由組成物）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(yùn)動的平均動能和分體的分子總數(shù)，分子熱運(yùn)動的平均動能和分子間的距離三個(gè)因素決定子間的距離三個(gè)因素決定決定于決定于T T、V V、分子數(shù)

8、、分子數(shù)N N 四、物體的內(nèi)能跟機(jī)械能的區(qū)別四、物體的內(nèi)能跟機(jī)械能的區(qū)別1 1能量的形式不同物體的內(nèi)能和物體的機(jī)能量的形式不同物體的內(nèi)能和物體的機(jī)械能分別跟兩種不同的運(yùn)動形式相對應(yīng)，內(nèi)械能分別跟兩種不同的運(yùn)動形式相對應(yīng)，內(nèi)能是由于組成物體的大量分子的熱運(yùn)動及分能是由于組成物體的大量分子的熱運(yùn)動及分子間的相對位置而使物體具有的能而機(jī)械子間的相對位置而使物體具有的能而機(jī)械能是由于整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動及其與它物體能是由于整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動及其與它物體間相對位置而使物體具有的能間相對位置而使物體具有的能2 2決定能量的因素不同內(nèi)能只與物體的溫決定能量的因素不同內(nèi)能只與物體的溫度和體積有關(guān)，而與整個(gè)物體的

9、運(yùn)動速度和度和體積有關(guān)，而與整個(gè)物體的運(yùn)動速度和物體的相對位置無關(guān)機(jī)械能只與物體的運(yùn)物體的相對位置無關(guān)機(jī)械能只與物體的運(yùn)動速度和跟其他物體的相對位置有關(guān)，與物動速度和跟其他物體的相對位置有關(guān)，與物體的溫度體積無關(guān)體的溫度體積無關(guān)3 3一個(gè)具有機(jī)械能的物體，同時(shí)也具有內(nèi)能；一個(gè)具有機(jī)械能的物體，同時(shí)也具有內(nèi)能；一個(gè)具有內(nèi)能的物體不一定具有機(jī)械能一個(gè)具有內(nèi)能的物體不一定具有機(jī)械能 它們之間可以轉(zhuǎn)化它們之間可以轉(zhuǎn)化思考題思考題1、1kg400C的水和的水和1kg800C的水，哪個(gè)內(nèi)能多？的水，哪個(gè)內(nèi)能多？2、1kg400C的水和的水和2kg400C的水，哪個(gè)內(nèi)能多？的水，哪個(gè)內(nèi)能多？3、1kg 00

10、C的水和的水和1kg 00C的冰，哪個(gè)內(nèi)能多？的冰，哪個(gè)內(nèi)能多？4、自由落體下落過程中，動能增加，內(nèi)能增多？、自由落體下落過程中，動能增加，內(nèi)能增多？5、100C的的H2和和O2，平均速率哪個(gè)大？，平均速率哪個(gè)大？6、體積增大，分子勢能一定增大（減小）？、體積增大，分子勢能一定增大（減小）？例題:1 1、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣, ,溫度溫度相同相同, ,不考慮分子間的勢能不考慮分子間的勢能, ,則則:( ):( )A.A.氧氣的內(nèi)能較大氧氣的內(nèi)能較大; B.; B.氫氣的氫氣的內(nèi)能較大內(nèi)能較大; ; C.C.兩者內(nèi)能相等兩者內(nèi)能相等; ;D.D.氫氣分子氫氣分子的平均動能較

11、大的平均動能較大. .B2 2、對于下列物體內(nèi)能的議論，正確的、對于下列物體內(nèi)能的議論，正確的有有 ( )( )A.0A.0CC的水比的水比.0.0 C C的冰內(nèi)能大。的冰內(nèi)能大。B.B.物體運(yùn)動的速度越大，則內(nèi)能越大。物體運(yùn)動的速度越大，則內(nèi)能越大。C.C.水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大。水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大。D.100D.100克克.0.0 C C的冰比的冰比100100克克.0.0 C C的水的水內(nèi)能小。內(nèi)能小。D 3.3.有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子平有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大，則（均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大，則（ ）A A甲氣體溫度，一

12、定高于乙氣體的溫度甲氣體溫度，一定高于乙氣體的溫度B B甲氣體溫度，一定低于乙氣體的溫度甲氣體溫度，一定低于乙氣體的溫度CC甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度體的溫度D D甲氣體的每個(gè)分子運(yùn)動都比乙氣體每個(gè)甲氣體的每個(gè)分子運(yùn)動都比乙氣體每個(gè)分子運(yùn)動的快分子運(yùn)動的快C4.4.有兩個(gè)分子，用有兩個(gè)分子，用r r表示它們之間的距離，當(dāng)表示它們之間的距離，當(dāng) r r =r =r0 0時(shí)，兩分子間的斥力和引力相等，使時(shí)，兩分子間的斥力和引力相等，使兩分子從相距很遠(yuǎn)處（兩分子從相距很遠(yuǎn)處（r rr r0 0 ）逐漸靠近，）逐漸靠近，直至不能靠近為止（直至不能靠近為

13、止（r rr r0 0 ）在整個(gè)過程）在整個(gè)過程中兩分子間相互作用的勢能（中兩分子間相互作用的勢能（ ） A A一直增加一直增加 B B一直減小一直減小 CC先增加后減小先增加后減小 D D先減小后增加先減小后增加D5.5.若已知分子勢能增大，則在這個(gè)過若已知分子勢能增大，則在這個(gè)過程中（程中（ ） A A一定克服分子力做功一定克服分子力做功 B B分子力一定減小分子力一定減小 CC分子間距離的變化情況無法分子間距離的變化情況無法確定確定 D D以上說法都不正確以上說法都不正確A C6.6.下列說法正確的有（下列說法正確的有（ ）A A某氣體的溫度是某氣體的溫度是 ，則該氣體中，則該氣體中每一

14、個(gè)分子的溫度也是每一個(gè)分子的溫度也是 B B運(yùn)動快的分子溫度較高，運(yùn)動慢的分運(yùn)動快的分子溫度較高，運(yùn)動慢的分子溫度較低子溫度較低CC如果一摩爾物質(zhì)的內(nèi)能為如果一摩爾物質(zhì)的內(nèi)能為E E，則每個(gè)，則每個(gè)分子的內(nèi)能為分子的內(nèi)能為 E/NAE/NA（ NANA為阿伏伽德羅常數(shù)）為阿伏伽德羅常數(shù)）D D以上說法均不對以上說法均不對C0C0D7.7.一定質(zhì)量的一定質(zhì)量的 的冰熔解成的冰熔解成 的水，其總的的水，其總的分子動能分子動能E EK K ，分子勢能，分子勢能E EP P ，以及內(nèi)能，以及內(nèi)能E E的變化的變化是（是（ ）A A E EK K 、 E EP P 、E E均變大均變大B B E EK K 、 E EP P 、E E均變小均變小CC E EK K不變、不變、 E EP P 變大