1、第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 4分子动能和分子势能 1.知道温度是分子热运动平均动能的标志。 2.了解分子势能,分子力做功对应分子势能的变化。知道分子势能跟物体的体积有 关。 3.理解分子势能与分子间距离的变化关系曲线。 4.知道什么是内能,知道物体的内能跟温度和体积有关。 第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 1.分子动能 分子不停地做无规则运动,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具 有动能,这就是分子动能。 2.分子的平均动能 热现象研究的是组成系统的大量分子整体表现出来的热学性质,重要的不是系统 中某个分子的动能大小,而是所有分子的动能的平均值,这个平均
2、值叫作分 子热运动的平均动能。 3.温度的微观含义 物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志。 1 | 分子动能 第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 1.分子势能:分子间存在着相互作用力,可以证明分子间的作用力所做的功与 路径无关,分子组成的系统具有分子势能。 2.决定因素 (1)微观上:分子势能的大小由分子间的相对位置决定,这说明分子势能Ep 与分子间距离r是有关系的。 (2)宏观上:分子势能与物体的体积有关。 3.分子势能与分子间距离的关系 (1)当rr0时,分子间的作用力表现为引力;若r减小,力的方向与分子的位移方 向相同,分子间的作用力做正功,分子势能减小。 2 | 分子
3、势能 第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 (2)当r=r0时,分子间的作用力为零;当分子间距离r减小到r0时,分子势能减到 最小。 (3)当r10r0时,分子势能均视为 零。 第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 图示 rr0分子间的作用力表现为引力,随着r的增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大 r10r0分子势能均视为零 第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 分子势能的特点分子势能的特点 (1)分子势能是标量,正负表示的是大小,具体的值与零势能的选择有关。 (2)分子势能为零和分子势能最小的含义不同,前者与选择的零势能点有关,而后者 的位置确定在r=r0处
4、。 (3)分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样,都是与某种力对应,由相对位置 决定的能量,且该种力做功等于对应势能的变化。 (4)微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化,但不能理解为物体体积越大, 分子势能就越大,因为分子势能除了与物体的体积有关外,还与物态有关。同样是 物体体积增大,有时体现为分子势能增大(在rr0范围内),有时体现为分子势能减小 (在rr0范围内)。例如,0的水结成0的冰后,体积变大,但分子势能却减小了。 第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 对内能的理解对内能的理解 (1)物体温度升高,内能不一定增加;温度不变,内能可能改变;温度降低,内能可能增 加。
5、(2)内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式,它取决于物质的 量、温度、体积及物态;内能是对大量分子而言的,对单个分子来说无意义。 (3)物体的机械运动对应着机械能,热运动对应着内能。内能和机械能是两种不同 形式的能量。物体的内能跟物体的机械运动状态无关。物体具有内能的同时又可 以具有机械能。 2 | 物体的内能 第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 类别比较内能机械能 对应的运动形式微观分子的热运动宏观物体的机械运动 能量常见形式分子动能、分子势能物体的动能、重力势能或弹性势能 能量存在的原因物体内大量分子的热运动和分子 间存在相互作用力 物体做机械运动、被举高或发
6、生形变 影响因素物质的量、物体的温度、物体的 体积及物态 物体的质量、机械运动的速度、相对于 零势能面的高度或弹性形变程度 是否为零永远不可能等于零一定条件下可以等于零 联系在一定条件下可以相互转化 内能与机械能的区别和联系内能与机械能的区别和联系 第第1讲描述运动的基本概念讲描述运动的基本概念 内能与热量的区别内能与热量的区别 (1)内能是一个状态量,一个物体在不同的状态下有不同的内能,而热量是一个过程 量,它表示由于传热而引起的内能变化过程中转移的能量,即内能的改变量。 (2)如果没有传热,就无所谓热量,但此时物体仍具有一定的内能。例如,我们不能说 “某物体在某温度时具有多少热量”。 (3)热能是内能通俗而不确切的说法,热量是物体在传热过程中内能转移的多少。
