内容正文:
第一章 分子动理论
1.4分子动能和分子势能
1.分子力做功是否与路径有关?若无关,能否引入分子势能概念?
2.分子永不停息的做无规则热运动,分子运动具有动能吗?
一、分子动能
观察对比
运动的篮球具有动能。
运动的分子具有动能吗?
运动的分子具有动能叫做分子动能。
1.单个分子的动能
每个分子都在不停地做无规则运动,因此分子具有动能.
研究单个分子的动能没有意义.
2.分子的平均动能
物体内所有分子的动能的平均值.
物体的温度是分子热运动的平均动能的标志.
温度升高的物体,分子的平均动能增大。
3.物体内分子的总动能
物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和
二、分子势能
观察对比
重力做功和分子力做功的特点
重力做功和分子力做功都与路径无关,
只与始末位置有关。
相互作用的分子之间凭借其位置
而具有的能,叫分子势能。
分子势能的大小由分子之间的相对位置决定,
这说明分子势能EP与分子之间距离是有关系的,
那么,它们之间存在在怎样的一种关系?
类比于重力做功与重力势能变化的关系,分子力做功与分子势能变化的关系是怎样的?
分子力做正功,分子势能减小,分子势能的减小量等于分子力做的功。
分子力做负功,分子势能增加,分子势能的增加量等于克服分子力做的功。
设分子相距无穷远,规定这时分子势能为0.让一个分子A不动,另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。在这个过程中,分子间的作用力(做功),分子势能的大小发生改变。
r=r0,分子势能最小,不是零,为负值。
分子间距离r r=r0 r>r0 r<r0
分子力F 等于零 表现为引力 表现为斥力
分子力做功W 分子间距增大时,分子力做负功 分子间距减小时,分子力做负功
分子势能Ep 最小 随分子间距的增大而增大 随分子间距的减小而增大
分子势能的特点
分子势能由分子间的相对位置决定,随分子间距离的变化而变化.分子势能是标量,正、负表示大小,具体的值与零势能点的选取有关.
分子势能的影响因素
(1)宏观上:分子势能跟物体的体积有关.
(2)微观上:分子势能跟分子间距离r有关,分子势能与r的关系不是单调变化的.
物体的内能:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和
三、内能
1.内能的决定因素
(1)宏观因素:物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定,同时也受物态变化的影响.
(2)微观因素:物体内能的大