75内能学习教程.pptx

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存在分子动能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分子的动能，而是大量分子动能的平均值平均值第1页/共35页1分分子子动动能能：组组成成物物体体的的分分子子由由于于热热运运动而具有的能叫做分子动能动而具有的能叫做分子动能2平平均均动动能能：物物体体里里所所有有分分子子动动能能的的平平均值叫做分子热运动的平均动能均值叫做分子热运动的平均动能一、分子动能一、分子动能第2页/共35页一、分子动能一、分子动能1 1、单个分子的动能、单个分子的动能不确定性、无规律性不确定性、无规律性2 2、分子的平均动能、分子的平均动能(1)(1)定义：物体内所有分子动能的平均值定义：物体内所有分子动能的平均值(2)(2)表达式：表达式：(其中其中k为波耳兹曼常量，为波耳兹曼常量，k=1.38110-23J/K)3 3、分子的总动能、分子的总动能微观上看：微观上看：与分子的个数和平均动能有关与分子的个数和平均动能有关宏观上看：宏观上看：与物质的量和温度有关。与物质的量和温度有关。(3)(3)影响因素：影响因素：温度（温度是分子平均动能的标志）温度（温度是分子平均动能的标志）第3页/共35页第4页/共35页1 1 1 1、同同同同一一一一温温温温度度度度下下下下，不不不不同同同同物物物物质质质质分分分分子子子子的的的的平平平平均均均均动动动动能能能能都都都都相相相相同同同同但但但但由由由由于于于于不不不不同同同同物物物物质质质质的的的的分分分分子子子子质质质质量量量量不一定相同，所以分子热运动的不一定相同，所以分子热运动的不一定相同，所以分子热运动的不一定相同，所以分子热运动的平均速率也不一定相同平均速率也不一定相同平均速率也不一定相同平均速率也不一定相同2 2 2 2、温温温温度度度度反反反反映映映映的的的的是是是是大大大大量量量量分分分分子子子子平平平平均均均均动动动动能能能能的的的的大大大大小小小小，不不不不能能能能反反反反映映映映个个个个别别别别分分分分子子子子的的的的动动动动能能能能大大大大小小小小，同同同同一温度下，各个分子的动能不尽相同一温度下，各个分子的动能不尽相同一温度下，各个分子的动能不尽相同一温度下，各个分子的动能不尽相同3 3 3 3、在在在在同同同同一一一一个个个个温温温温度度度度下下下下，物物物物体体体体分分分分子子子子的的的的速速速速度度度度绝绝绝绝大大大大部部部部分分分分分分分分布布布布在在在在某某某某个个个个值值值值附附附附近近近近，但但但但总总总总是是是是有有有有小小小小部分速度很大的和速度很小的部分速度很大的和速度很小的部分速度很大的和速度很小的部分速度很大的和速度很小的注意：注意：第5页/共35页1.1.分子势能分子势能:分子间存在着相互作用力，因此分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子间所具有的由它们的相对位置所决定的能.地面上的物体地面上的物体,由于与地由于与地球相互作用球相互作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 分子力做分子力做正功正功时，分子势能时，分子势能减少减少，分子力做，分子力做负功负功时，分子势能时，分子势能增加增加二、分子势能二、分子势能第6页/共35页如果分子间距离约为如果分子间距离约为如果分子间距离约为如果分子间距离约为10101010-10-10-10-10m m m m数量级时，数量级时，数量级时，数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离分子的作用力的合力为零，此距离分子的作用力的合力为零，此距离分子的作用力的合力为零，此距离为为为为r r r r0 0 0 0。如果分子间距离大于如果分子间距离大于如果分子间距离大于如果分子间距离大于r r r r0 0 0 0时时时时，分，分，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，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，引力做功，因此，引力做功，因此，分子势能随分子势能随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当分子距离小于当分子距离小于r r r r0 0 0 0时时时时，分子间的作，分子间的作，分子间的作，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的用力表现为斥力，要减小分子间的用力表现为斥力，要减小分子间的用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，距离必须克服斥力做功，因此，距离必须克服斥力做功，因此，距离必须克服斥力做功，因此，分分分分子势能随分子间距离的减小而增大。子势能随分子间距离的减小而增大。子势能随分子间距离的减小而增大。子势能随分子间距离的减小而增大。利用弹簧模型类比理解分子力做功与分子势能变化间的关系利用弹簧模型类比理解分子力做功与分子势能变化间的关系第7页/共35页结论结论：分子间距离以分子间距离以r0为数值基准，为数值基准，r不论减不论减小或增大，分子势能都小或增大，分子势能都增大增大。所以说，。所以说，分子在分子在平衡位置平衡位置处是分子势能处是分子势能最低点最低点rr=r0EpEpE Ep p最小最小最小最小第8页/共35页分子间距离到达分子间距离到达r r0 0以后再以后再减小，分子作用力表现为斥减小，分子作用力表现为斥力，在分子间距离减小过程力，在分子间距离减小过程中，克服斥力做功，使分子中，克服斥力做功，使分子势能增大。其数值将从负值势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。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取分子间距离是无限远时分子势能为零零值值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 r0 0以前过程，分以前过程，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，其数值将比零还小力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。为负值。第9页/共35页r rF F斥斥斥斥F F引引引引F F合合合合F F第10页/共35页3决定分子势能因素：决定分子势能因素：(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)从微观上看：分子势能跟分子间从微观上看：分子势能跟分子间距离距离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（r10r0）时时，分子势能为零分子势能为零在在rr0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近至至r0过过程程中中，分分子子力力做做正正功功，分分子子势势能减小能减小在在rr0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距距离离增增大大至至r0过过程程中中，分分子子力力也也做做正正功功，分分子势能也减小子势能也减小当两分子间距离当两分子间距离rr0时，分子势能时，分子势能最小最小第11页/共35页 物体体积增大，其分子势能一定增加吗？物体体积增大，其分子势能一定增加吗？物体体积增大，其分子势能一定增加吗？物体体积增大，其分子势能一定增加吗？答答案案：不不一一定定若若在在rr0范范围围内内，物物体体体体积积增增大大，分分子子间间距距增增大大，则则分分子子势势能能增增加加，若若在在rr0）逐渐靠）逐渐靠近，直至不能靠近为止（近，直至不能靠近为止（rr0）在整个）在整个过程中两分子间相互作用的势能（过程中两分子间相互作用的势能（）A一直增加一直增加B一直减小一直减小C先增加后减小先增加后减小D先减小后增加先减小后增加D第25页/共35页6.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一定克服分子力做功一定克服分子力做功B分子力一定减小分子力一定减小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以上说法都不正确以上说法都不正确AC第26页/共35页7、质量相等的氢气和氧气、质量相等的氢气和氧气,温度温度相同相同,不考虑分子间的势能不考虑分子间的势能,则则A.氧气的内能较大氧气的内能较大;B.氢气的内能较大氢气的内能较大;C.两者内能相等两者内能相等;D.氢气分子的平均动能较大氢气分子的平均动能较大.B第27页/共35页关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是()A某种物体的温度是某种物体的温度是0说明物体中分子的平均动能为零说明物体中分子的平均动能为零B物体温度降低时，每个分子的动能都减小物体温度降低时，每个分子的动能都减小C物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D物体的运动速度越大，则物体的温度越高物体的运动速度越大，则物体的温度越高答案：答案：C第28页/共35页 一块一块 10的铁与一块的铁与一块 10的铝相比，以下说法中正确的是的铝相比，以下说法中正确的是()A铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等C铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D以上说法均不正确以上说法均不正确答案：答案：D第29页/共35页甲甲、乙乙两两个个分分子子相相距距较较远远(此此时时它它们们之之间间的的分分子子力力可可以以忽忽略略)，设设甲甲固固定定不不动动，在在乙乙逐逐渐渐向向甲甲靠靠近近直直到到不不能能再再靠靠近近的的过过程程中中，关关于于分分子子势势能能变变化化情情况况的的下下列说法正确的是列说法正确的是()A分子势能不断增大分子势能不断增大B分子势能不断减小分子势能不断减小C分子势能先增大后减小分子势能先增大后减小D分子势能先减小后增大分子势能先减小后增大答案：答案：D第30页/共35页如如果果取取分分子子间间距距离离rr0(r01010m)时时为为分分子子势势能能的的零零势势能能点点，则则rr0时时，分分子子势势能能为为_值值并并试试着着在在图图中画出中画出Epr的图象的图象(填填“正正”、“负负”或或“零零”)第31页/共35页下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A分子的动能与分子的势能之和，叫做这个分子的内能分子的动能与分子的势能之和，叫做这个分子的内能B物体的内能由物体的动能和势能决定物体的内能由物体的动能和势能决定C物体做加速运动时，其内能也一定增大物体做加速运动时，其内能也一定增大D物体的动能减小时，其温度可能升高物体的动能减小时，其温度可能升高答案：答案：D第32页/共35页(2009银银川川高高二二检检测测)如如图图所所示示，小小孩孩下下滑滑过过程程中中，从从能能量量的的转转化化和和转转移移的的角角度可用下面三句话来概括度可用下面三句话来概括第33页/共35页小孩克服摩擦做功，动能转化为内能小孩克服摩擦做功，动能转化为内能小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是以下排序正确的是()ABCD答案：答案：C第34页/共35页谢谢大家观赏！第35页/共35页