1、第五節(jié)第五節(jié) 物體的內(nèi)能物體的內(nèi)能分子運(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，有意義的不是一個分子的動多數(shù)在研究熱現(xiàn)象時，有意義的不是一個分子的動能，而是大量分子動能的平均值能，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數(shù)和平均動能有關(guān)分子總動能從宏觀

2、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）：溫度是物體微觀含義（從分子動理論的觀點(diǎn)來看）：溫度是物體分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志，溫度越高，物體分子分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志，溫度越高，物體分子熱運(yùn)動平均動能越大熱運(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子熱運(yùn)動的

3、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，不能反映個別分子的動能大小，同一小，不能反映個別分子的動能大小，同一溫度下，各個分子的動能不盡相同溫度下，各個分子的動能不盡相同 1. 1.分子勢能分子勢能: :分子間存在著相互作用力，因此分子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, ,由于與地球相互作用由于與地球相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, , 相互作用相互作用彈性勢能彈性勢能分子間相

4、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，分子勢能減少，分子力做分子力做正功時，分子勢能減少，分子力做負(fù)功時，分子勢能增加負(fù)功時，分子勢能增加如果分子間距離約為如果分子間距離約為1010-10-10m m數(shù)量級時，分?jǐn)?shù)量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為子的作用力的合力為零，此距離為r r0 0。 如果分子間距離大于如果分子間距離大于r r0 0時，分時，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，引力做功，因此，分子勢能隨分子勢能隨分

5、子間的距離增大而增大分子間的距離增大而增大 當(dāng)分子距離小于當(dāng)分子距離小于r r0 0時，分子間的作用力表時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離分子勢能隨分子間距離的減小而增大。的減小而增大。 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)逐漸減

6、少至r r0 0以前過程，分子以前過程，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做間的作用力表現(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。正功，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，斥力，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，使分子勢能增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零，甚至為正值。甚至為正值。 取分子間距離是無限遠(yuǎn)時分子勢能為零值取分子間距離是無限遠(yuǎn)時分子勢能為零

7、值3 3決定分子勢能的因素決定分子勢能的因素 （1 1）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) （2 2）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) 一般選取兩分子間距離很大（一般選取兩分子間距離很大（ r r1010r r0 0 ）時，分子）時，分子勢能為零勢能為零 在在r rr r0 0的條件下，分子力為引力，當(dāng)兩分子逐漸靠的條件下，分子力為引力，當(dāng)兩分子逐漸靠近至近至r r0 0過程中，分子力做正功，分子勢能減小過程中，分子力做正功，分子勢能減小 在在r rr r0 0的條件下，分子力為斥力，當(dāng)兩分子間距的條件下，

8、分子力為斥力，當(dāng)兩分子間距離增大至離增大至r r0 0過程中，分子力也做正功，分子勢能也減小過程中，分子力也做正功，分子勢能也減小 當(dāng)兩分子間距離當(dāng)兩分子間距離r rr r0 0時，分子勢能最小時，分子勢能最小分子做無規(guī)則運(yùn)動分子做無規(guī)則運(yùn)動分子動能分子動能分子存在吸引與排斥的相互作用分子存在吸引與排斥的相互作用分子勢能分子勢能物體內(nèi)部物體內(nèi)部所有所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能動能和分子和分子 相互作用的相互作用的勢能勢能之和叫之和叫物體的物體的內(nèi)能內(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能。思考：一塊冰有內(nèi)能嗎？思考：一塊冰有內(nèi)能嗎？分子總是在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，一定具有

9、分分子總是在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，一定具有分子動能，因此，子動能，因此，任何物體在任何狀態(tài)下都有內(nèi)能任何物體在任何狀態(tài)下都有內(nèi)能決定物體內(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)、溫度和體積三個因素決定摩爾數(shù)、溫度和體積三個因素決定（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因素決定子間的距離三個因素決定E E內(nèi)內(nèi)=E=Ek k總總+E+Ep p總總=N=N（E Ek k+E+Ep p ）（決定于

10、（決定于T T、V V、分子數(shù)、分子數(shù)N N） 機(jī)械能與整個物體宏觀的機(jī)械運(yùn)機(jī)械能與整個物體宏觀的機(jī)械運(yùn)動情況有關(guān)動情況有關(guān) 內(nèi)能與物體內(nèi)部分子等微觀粒子內(nèi)能與物體內(nèi)部分子等微觀粒子的熱運(yùn)動和分子間的相互作用情況有的熱運(yùn)動和分子間的相互作用情況有關(guān)關(guān)。內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能。內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能。請你比較內(nèi)能與機(jī)械能的不同請你比較內(nèi)能與機(jī)械能的不同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

11、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)械能是由于整個物體的機(jī)械運(yùn)動及其與它物體能是由于整個物體的機(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決定能量的因素不同3 3一個具有機(jī)械能的物體，同時也具有內(nèi)能；一個具有機(jī)械能的物體，同時也具有內(nèi)能；一個具有內(nèi)能的物體不一定具有機(jī)械能一個具有內(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1 1、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.0的水比的水比00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

12、。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00的冰比的冰比100100克克00的水內(nèi)能小。的水內(nèi)能小。D 2 2. .有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子有甲、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（平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大，則（ ）A A甲氣體溫度，一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C C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甲氣體的每個分子運(yùn)動都

13、比乙氣體每個甲氣體的每個分子運(yùn)動都比乙氣體每個分子運(yùn)動的快分子運(yùn)動的快C C3 3. .有兩個分子，用有兩個分子，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，兩分子間的斥力和引力相等，使時，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（直至不能靠近為止（r rr r0 0 ）在整個過程）在整個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 C C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D D4 4

14、. .若已知分子勢能增大，則在這個過若已知分子勢能增大，則在這個過程中（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C C分子間距離的變化情況無法確定分子間距離的變化情況無法確定D D以上說法都不正確以上說法都不正確A CA C5 5. .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00，則該氣體中每，則該氣體中每一個分子的溫度也是一個分子的溫度也是00 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C C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，則每個分子的內(nèi)

15、能為分子的內(nèi)能為 E/N E/NA A（ N NA A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D D6 6. .一定質(zhì)量的一定質(zhì)量的00的冰熔解成的冰熔解成00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的變的變化是（化是（ ）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C C E EK K不變、不變、 E EP P 變大、變大、E E變大變大D D E EK K不變、不變、 E EP P 變小、變小、E E變小變小C C 物 體 的 內(nèi) 能物 體 的 內(nèi) 能分子因熱運(yùn)動而具有的能量分子因熱運(yùn)動而具有的能量同溫度