内容正文:
选修3—3第七章《分子动理论》
§7.5
内能
复习回忆
问题:什么是分子动理论?
1.物体是由大量分子组成的。
2.分子在永不停息的无规则运动(热运动)。
3.分子之间存在相互作用的引力和斥力。
问题:你怎样理解分子运动的无规则呢?
一、关于分子运动的“无规则”的理解:
1.单个分子的运动无规则,在某一时刻分子的速度具有偶然性,速度的大小具有不确定性,是0---Vmax间的某一个值。并且时间变化,速度大小也发生变化。
2.大量分子的运动也无规则,在某一时刻,各个分子的速度大小亦不确定,但是大量分子通过统计规律求出的速率的平均值为一个不为0的确定值,该平均值能够反映物质宏观上的热学性质(温度)。
☆类比:
☆问题:
如图所示用力将足球踢出去后,足球具有相应的什么能?
足球在运动,足球具有动能。
我在永不停息的无规则运动。
分子动能:
分子做热运动而具有的能叫分子动能。
二、关于分子动能、分子平均动能和分子总动能:
1.分子动能:
①定义:分子做热运动所具有的动能。
②说明:
分子动能是指单个分子热运动的动能。由于分子运动的无规则,单个分子速率不确定,导致分子动能大小不确定,所以单个分子的动能没有任何实际意义。
二、关于分子动能、分子平均动能和分子总动能:
2.分子平均动能:
①定义:指所有分子动能的平均值。
其中m为分子质量,v2是利用统计规律求出的方均速率,不是平均速率的平方,k为玻尔兹曼常数,T为开尔文温度。
二、关于分子动能、分子平均动能和分子总动能:
2.分子平均动能:
Ⅰ.温度是分子热运动剧烈程度的标志,温度又是分子平均动能的标志,温度越高,热运动越剧烈,分子平均动能越大,具体到单个分子的动能不确定。温度是分子平均动能的宏观表现,分子平均动能是温度的微观反映。
②说明:
Ⅱ.温度相同时,不同物质的分子平均动能相同,其分子运动的剧烈程度相同但分子的平均速率却不同,因此不能说“温度是分子平均速率的标志”。
Ⅲ.由于分子在永不停息的无规则运动,所以,分子的平均动能不可能等于0.
二、关于分子动能、分子平均动能和分子总动能:
3.分子总动能:
①定义:指物体内所有分子热运动的动能的总和。
其中n为分子数目,Ek是分子平均动能。
②说明:
Ⅰ.分子总动能由物体分子数目与温度共同决定。
Ⅱ.分子总