高中物理 7.5内能课件 新人教版选修3-3.ppt

第七章分子动理论 第五节内能 一 分子的动能温度 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 温度 1 宏观含义 温度是表示物体的冷热程度 2 微观含义 即从分子动理论的观点来看 温度是物体分子热运动的平均动能的标志 温度越高 物体分子热运动的平均动能越大 需要注意 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 分子动能与温度的关系 从扩散现象和布朗运动中我们看到 温度升高时分子的运动加剧 因此得出结论 一种物质温度升高时分子热运动的平均动能增加 二 分子势能 1 分子势能 由于分子间存在相互作用力 并由它们的相对位置决定的能叫做分子势能 2 分子力做功跟分子势能变化的关系 类同于重力做功与重力势能变化的关系 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 3 决定分子势能的因素 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 一般选取两分子间距离很大 r 10r0 时 分子势能为零 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 2 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 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 2 决定能量的因素不同 内能只与物体的温度和体积有关 而与整个物体的运动速度路物体的相对位置无关 机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关 与物体的温度体积无关 3 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 四 物体的内能跟机械能的区别 例题 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 A 甲气体温度 一定高于乙气体的温度B 甲气体温度 一定低于乙气体的温度C 甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度D 甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动的快 解析 A认为气体分子平均速率大 温度就高 这是对气体温度的微观本质的错误认识 气体温度是气体分子平均动能的标志 而分子的平均动能不仅与分子的平均速率有关 还与分子的质量有关 本题涉及两种不同气体 即分子质量不同 它们的分子质量无法比较 因而无法比较两种气体温度的高低 故A B错 C正确 速率的平均值大 并不一定每个分子速率都大 故D错 所以 正确选项是C 小结 物体的内能是组成物体的所有分子做热运动的动能和分子势能的总和 温度是物体分子热运动平均动能的标志