专题8.1 气体的等温变化（课件+flash视频）-高中物理人教版选修3-3（全册）

7.5 内 能 分子运动 分子平均动能 分子运动无规则 存在分子动能 一、分子的动能 分子做无规则运动而具有的能量 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平均值． 分子总动能从微观上看与分子的个数和平均动能有关 分子总动能从宏观上看与物体的质量，摩尔质量和温度有关。 温度 宏观含义：温度是表示物体的冷热程度． 微观含义（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． 1.分子势能: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. 二.分子的势能 地面上的物体,由于与地球相互作用 重力势能 发生弹性形变的弹簧, 相互作用 弹性势能 分子间相互作用 分子势能 2．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，分子势能增加． 如果分子间距离约为10-10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0。 如果分子间距离大于r0时，分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引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大 当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。 结论：分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，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 r r=r0 Ep Ep Ep最小 分子间距离从无限远逐渐减少至r0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。 分子间距离到达r0以后再减小，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 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． 　　①一般选取两分子间距离很大（ r＞10r0 ）时，分子势能为零． 　　②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． E内=Ek+Ep=NEk+Ep （决定于T、V、分子数N） 四、物体的内能跟机械能的区别 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． 它们之间可以转化 1.[2018课标Ⅱ,33(1),5分](多选)对于实际的气体,下列说法正确的是 (　　) A.气体的内能包括气体分子的重力势能 B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能 C.气体的内能包括气体整体运动的动能 D.气体的体积变化时,其内能可能不变 E.气体的内能包括气体分子热运动的动能 答案    BDE　气体的内能是指所有气体分子的动能和分子间的势能之和,故A、C项错误。 知识归纳　气体的内能 对于质量一定的气体,所有分子的势能和动能之和等于气体的内能。对于理想气体,分子的势 能可忽略不计。 物体的内能 •分子因热运动而具有的能量 •同温度下各分子的分子动能Ｅ