7.5内能 (共22张PPT)

1、第七章第七章分子动理论分子动理论第5节 内能复习1.扩散现象说明了什么？扩散现象说明了什么？2.分子运动快慢与什么有关？分子运动快慢与什么有关？3.分子动理论的内容？分子动理论的内容？ 分子有质量，分子间有作用力，那分子有质量，分子间有作用力，那么分子有能量吗？么分子有能量吗？决定动能大小的因素：物体的决定动能大小的因素：物体的_和和_。质量质量速度速度 物体由于受重力被举高或受弹力发生弹性形物体由于受重力被举高或受弹力发生弹性形变，而具有势能。变，而具有势能。分子运动分子平均动能分子运动无规则存在分子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 大量

2、分子的运动速率不尽相同，以中等速率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，而是分子的动能，而是大量分子动能的平均值大量分子动能的平均值一、分子动能一、分子动能1 1分子动能：分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能的能叫做分子动能 2 2平均动能：平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做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分子热运动的平均动能 (3)(3)分子总动能分子总动能从微观上看从微观上看与与分子的个数和平均动能分子的个数和平均动能有关。有

3、关。(4)(4)分子总动能分子总动能从宏观上看从宏观上看与与物体的质量，摩尔质量和温物体的质量，摩尔质量和温度度有关。有关。3 3、温度、温度(1)(1)宏观含义：温度是反映物体的冷热程度的物理量宏观含义：温度是反映物体的冷热程度的物理量(2)(2)微观含义（从分子动理论的观点来看）：微观含义（从分子动理论的观点来看）： 温度温度是分子平均动能的标志，温度越高，物体分子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热运动平均动能越大注意：1.1.同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同一温度下，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同但由于不同物质的分子质量

4、不一定相同 ，所，所以分子热运动的平均速率也不一定相同以分子热运动的平均速率也不一定相同2.2.温度反映的是大量分子平均动能的大小温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分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子的动能不尽相同3.3.在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分分在同一个温度下，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。速度很小的。1.1.分子势能分子势能: :分子间存在着相互作用力，因此分子间所具分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由

5、它们的相对位置所决定的能有的由它们的相对位置所决定的能. .二二. .分子势能分子势能地面上的物体地面上的物体, ,由于与地球相互作用由于与地球相互作用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分子间相互作用分子间相互作用分子势能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，分子力做负功时，分分子力做正功时，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

6、r0 0。 如果分子间距离大于如果分子间距离大于r r0 0时时，分，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时时，分子间的作用，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，必须克服斥力做功，因此，分子势能分子势能随分子间距离的减小而增大。随分子间距离的减小而增大。 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

7、基准，r r不论减小或增不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位置大，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。处是分子势能最低点。 rr=r0EpEpEpEp最小最小分子间距离分子间距离到达到达r r0 0以后再减小以后再减小，分子作用力表现为斥力，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。增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。 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分子间距离分子间距离从无限远逐渐减少

8、至从无限远逐渐减少至r r0 0以前过程以前过程，分子间的，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，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。分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。3 3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）从宏观上看：分子势能跟物体的体积体积有关有关（2 2）从微观上看：分子势能跟）从微观上看：分子势能跟分子间距离分子间距离r r有关有关一般选取两分子间距离很大（一般选取两分子间距离很大（ r r10r10r0 0 ）时，分）时，分子势能为零子势能为零在在r rr

9、r0 0的条件下，的条件下，分子力为引力分子力为引力，当使分子间距增大，当使分子间距增大时，须克服引力做功即分子力做负功，分子势能增时，须克服引力做功即分子力做负功，分子势能增大大（若分子间距减小呢使说明分子势能变化（若分子间距减小呢使说明分子势能变化） 在在r rr r0 0的条件下，的条件下，分子力为斥力分子力为斥力，当使两分子间距离，当使两分子间距离减小时，学克服斥力做功即分子力做负功，分子势能也增减小时，学克服斥力做功即分子力做负功，分子势能也增大大（若分子间距减小呢使说明分子势能变化若分子间距减小呢使说明分子势能变化） 当两分子间距离rr0时，分子势能最小三、物体的内能三、物体的内能

10、1 1物体的内能：物体中所有物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能分子做热运动的动能和分子势能的总和和分子势能的总和叫做物体的内能也叫做物体叫做物体的内能也叫做物体的的热力学能热力学能2 2任何物体都具有内能任何物体都具有内能因为一切物体都是由不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停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成成3 3决定物体内能的因素决定物体内能的因素（1 1）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数分子总数 、分子热运动的平均动能和分子间的距、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定离三个因素决定

11、 (2)(2)从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔从宏观上看：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数、温度和体积三个因素决定 E E内内= =E Ek k+E+Ep p （决定于（决定于T T、V V、分子数、分子数N N） 微观：分子个数、分子平均动能、分子势能微观：分子个数、分子平均动能、分子势能宏观：物质的量、温度、体积。宏观：物质的量、温度、体积。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。的运动形式相对应。 内能内能是由于组成

12、物体的大量分子的热运动及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分子间的相对位置而使物体具有的能 机械能机械能是由于整个物体的机械运动及其与它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物体间相对位置而使物体具有的能2.2.决定能量的因素不同决定能量的因素不同 内能只与物体的内能只与物体的分子数目、温度和体积有关分子数目、温度和体积有关，而与整个物体的运动速度和物体的相对位置无而与整个物体的运动速度和物体的相对位置无关机械能只与关机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关相对位置有关，与物体的温度和体积无关，与物体

13、的温度和体积无关3 3一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一一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个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比较 物体由于物体由于运动运动具有动能具有动能 物体由于物体由于被举高被举高具有重力具有重力势能势能 物体由于物体由于发生弹性形变发生弹性形变具有具有弹性势能弹性势能动能、势能统称为机械能动能、势能统称为机械能 分子永不停息地做无规则分子永不停息地做无规则运动运动 分子之间既分子之间既相互吸引又互相排斥相互吸引又互相排斥 物质是由分子组成的，物质构成物质是由分子组成的，物质构成物体物体 物体内所有分子的动能与

14、分子势物体内所有分子的动能与分子势能的总和，叫做物体的能的总和，叫做物体的内能内能。机械能机械能着眼于整个物体着眼于整个物体内能内能着眼于物体内部微粒着眼于物体内部微粒（分子具有动能）（分子具有动能）（分子也具有分子势能）（分子也具有分子势能）1.1.一定质量的一定质量的 的冰熔解成的冰熔解成 的水，的水，其总的分子动能其总的分子动能E EK K ，分子势能，分子势能E EP P ，以及内能，以及内能E E的变化是（的变化是（ ）A A E EK K 、 E EP P 、E E均变大均变大B B E EK K 、 E EP P 、E E均变小均变小C C E EK K不变、不变、 E EP P

15、 变大、变大、E E变大变大D D E EK K不变、不变、 E EP P 变小、变小、E E变小变小C0C0C练习2 2. .有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平均速有甲、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（率比乙气体内平均速率大，则（ ）A A甲气体温度，一定高于乙气体的温度甲气体温度，一定高于乙气体的温度B B甲气体温度，一定低于乙气体的温度甲气体温度，一定低于乙气体的温度C C甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度度D D甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动的快动的快C3

16、 3. .若已知分子势能增大，则在这个过程中（若已知分子势能增大，则在这个过程中（ ）A A一定克服分子力做功一定克服分子力做功B B分子力一定减小分子力一定减小C C分子间距离的变化情况无法确定分子间距离的变化情况无法确定D D以上说法都不正确以上说法都不正确A C4 4、质量相等的氢气和氧气、质量相等的氢气和氧气, ,温度相同温度相同, ,不考虑不考虑分子间的势能分子间的势能, ,则则( )( )A.A.氧气的内能较大氧气的内能较大; ; B.B.氢气的内能较大氢气的内能较大; ; C.C.两者内能相等两者内能相等; ;D.D.氢气分子的平均动能较大氢气分子的平均动能较大. .B 物 体 的 内 能物 体 的 内 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