內(nèi)能共22張PPT

1、第七章第七章分子動(dòng)理論分子動(dòng)理論第5節(jié) 內(nèi)能復(fù)習(xí)1.擴(kuò)散現(xiàn)象說明了什么？擴(kuò)散現(xiàn)象說明了什么？2.分子運(yùn)動(dòng)快慢與什么有關(guān)？分子運(yùn)動(dòng)快慢與什么有關(guān)？3.分子動(dòng)理論的內(nèi)容？分子動(dòng)理論的內(nèi)容？ 分子有質(zhì)量，分子間有作用力，那分子有質(zhì)量，分子間有作用力，那么分子有能量嗎？么分子有能量嗎？決定動(dòng)能大小的因素：物體的決定動(dòng)能大小的因素：物體的_和和_。質(zhì)量質(zhì)量速度速度 物體由于受重力被舉高或受彈力發(fā)生彈性形物體由于受重力被舉高或受彈力發(fā)生彈性形變，而具有勢能。變，而具有勢能。分子運(yùn)動(dòng)分子平均動(dòng)能分子運(yùn)動(dòng)無規(guī)則存在分子動(dòng)能分子做無規(guī)則運(yùn)分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的能量動(dòng)而具有的能量物體里所有分子動(dòng)能的平均值 大量

2、分子的運(yùn)動(dòng)速率不盡相同，以中等速率大量分子的運(yùn)動(dòng)速率不盡相同，以中等速率者占多數(shù)在研究熱現(xiàn)象時(shí)，有意義的不是一個(gè)者占多數(shù)在研究熱現(xiàn)象時(shí)，有意義的不是一個(gè)分子的動(dòng)能，而是分子的動(dòng)能，而是大量分子動(dòng)能的平均值大量分子動(dòng)能的平均值一、分子動(dòng)能一、分子動(dòng)能1 1分子動(dòng)能：分子動(dòng)能：組成物體的分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有組成物體的分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做分子動(dòng)能的能叫做分子動(dòng)能 2 2平均動(dòng)能：平均動(dòng)能：物體里所有分子動(dòng)能的平均值叫做物體里所有分子動(dòng)能的平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能 (3)(3)分子總動(dòng)能分子總動(dòng)能從微觀上看從微觀上看與與分子的個(gè)數(shù)和平均動(dòng)能分子的個(gè)數(shù)和平均動(dòng)能有關(guān)。有

3、關(guān)。(4)(4)分子總動(dòng)能分子總動(dòng)能從宏觀上看從宏觀上看與與物體的質(zhì)量，摩爾質(zhì)量和溫物體的質(zhì)量，摩爾質(zhì)量和溫度度有關(guān)。有關(guān)。3 3、溫度、溫度(1)(1)宏觀含義：溫度是反映物體的冷熱程度的物理量宏觀含義：溫度是反映物體的冷熱程度的物理量(2)(2)微觀含義（從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來看）：微觀含義（從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來看）： 溫度溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，物體分子是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能越大熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能越大注意：1.1.同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不一定相同同但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量

4、不一定相同 ，所，所以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也不一定相同以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也不一定相同2.2.溫度反映的是大量分子平均動(dòng)能的大小溫度反映的是大量分子平均動(dòng)能的大小，不能，不能反映個(gè)別分子的動(dòng)能大小，同一溫度下，各個(gè)分反映個(gè)別分子的動(dòng)能大小，同一溫度下，各個(gè)分子的動(dòng)能不盡相同子的動(dòng)能不盡相同3.3.在同一個(gè)溫度下，物體分子的速度絕大部分分在同一個(gè)溫度下，物體分子的速度絕大部分分布在某個(gè)值附近，但總是有小部分速度很大的和布在某個(gè)值附近，但總是有小部分速度很大的和速度很小的。速度很小的。1.1.分子勢能分子勢能: :分子間存在著相互作用力，因此分子間所具分子間存在著相互作用力，因此分子間所具有的由

5、它們的相對(duì)位置所決定的能有的由它們的相對(duì)位置所決定的能. .二二. .分子勢能分子勢能地面上的物體地面上的物體, ,由于與地球相互作用由于與地球相互作用重力勢能發(fā)生彈性形變的彈簧發(fā)生彈性形變的彈簧, , 相互作用相互作用彈性勢能分子間相互作用分子間相互作用分子勢能2.2.分子力做功跟分子勢能變化的關(guān)系分子力做功跟分子勢能變化的關(guān)系 分子力做正功時(shí)，分子勢能減少，分子力做負(fù)功時(shí)，分分子力做正功時(shí)，分子勢能減少，分子力做負(fù)功時(shí)，分子勢能增加子勢能增加如果分子間距離約為如果分子間距離約為1010-10-10m m數(shù)量級(jí)時(shí)，分?jǐn)?shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為子的作用力的合力為零，此距離為r

6、r0 0。 如果分子間距離大于如果分子間距離大于r r0 0時(shí)時(shí)，分，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克服要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，引力做功，因此，分子勢能隨分子勢能隨分子間的距離增大而增大。分子間的距離增大而增大。 當(dāng)分子距離小于當(dāng)分子距離小于r r0 0時(shí)時(shí)，分子間的作用，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，必須克服斥力做功，因此，分子勢能分子勢能隨分子間距離的減小而增大。隨分子間距離的減小而增大。 結(jié)論：結(jié)論： 分子間距離以分子間距離以r r0 0為數(shù)值基準(zhǔn)，為數(shù)值

7、基準(zhǔn)，r r不論減小或增不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位置大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)。處是分子勢能最低點(diǎn)。 rr=r0epepepep最小最小分子間距離分子間距離到達(dá)到達(dá)r r0 0以后再減小以后再減小，分子作用力表現(xiàn)為斥力，分子作用力表現(xiàn)為斥力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分子勢能在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分子勢能增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零，甚至為正值。增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零，甚至為正值。 取分子間距離是無限遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零值取分子間距離是無限遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零值分子間距離分子間距離從無限遠(yuǎn)逐漸減少

8、至從無限遠(yuǎn)逐漸減少至r r0 0以前過程以前過程，分子間的，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做正功，作用力表現(xiàn)為引力，而且距離減少，分子引力做正功，分子勢能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。分子勢能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。3 3決定分子勢能的因素決定分子勢能的因素: :（1 1）從宏觀上看：分子勢能跟物體的）從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積體積有關(guān)有關(guān)（2 2）從微觀上看：分子勢能跟）從微觀上看：分子勢能跟分子間距離分子間距離r r有關(guān)有關(guān)一般選取兩分子間距離很大（一般選取兩分子間距離很大（ r r10r10r0 0 ）時(shí)，分）時(shí)，分子勢能為零子勢能為零在在r rr

9、r0 0的條件下，的條件下，分子力為引力分子力為引力，當(dāng)使分子間距增大，當(dāng)使分子間距增大時(shí)，須克服引力做功即分子力做負(fù)功，分子勢能增時(shí)，須克服引力做功即分子力做負(fù)功，分子勢能增大大（若分子間距減小呢使說明分子勢能變化（若分子間距減小呢使說明分子勢能變化） 在在r rr r0 0的條件下，的條件下，分子力為斥力分子力為斥力，當(dāng)使兩分子間距離，當(dāng)使兩分子間距離減小時(shí)，學(xué)克服斥力做功即分子力做負(fù)功，分子勢能也增減小時(shí)，學(xué)克服斥力做功即分子力做負(fù)功，分子勢能也增大大（若分子間距減小呢使說明分子勢能變化）（若分子間距減小呢使說明分子勢能變化） 當(dāng)兩分子間距離rr0時(shí)，分子勢能最小三、物體的內(nèi)能三、物體的

10、內(nèi)能1 1物體的內(nèi)能：物體中所有物體的內(nèi)能：物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能也叫做物體叫做物體的內(nèi)能也叫做物體的的熱力學(xué)能熱力學(xué)能2 2任何物體都具有內(nèi)能任何物體都具有內(nèi)能因?yàn)橐磺形矬w都是由不因?yàn)橐磺形矬w都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子所組停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子所組成成3 3決定物體內(nèi)能的因素決定物體內(nèi)能的因素（1 1）從微觀上看：物體內(nèi)能的大小由組成物體的）從微觀上看：物體內(nèi)能的大小由組成物體的分子總數(shù)分子總數(shù) 、分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子間的距、分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子間的距離三個(gè)因素決定離三個(gè)因素

11、決定 (2)(2)從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體的摩爾從宏觀上看：物體內(nèi)能的大小由物體的摩爾數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素決定數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素決定 e e內(nèi)內(nèi)=e=ek k+e+ep p （決定于（決定于t t、v v、分子數(shù)、分子數(shù)n n） 微觀：分子個(gè)數(shù)、分子平均動(dòng)能、分子勢能微觀：分子個(gè)數(shù)、分子平均動(dòng)能、分子勢能宏觀：物質(zhì)的量、溫度、體積。宏觀：物質(zhì)的量、溫度、體積。四、物體的內(nèi)能跟機(jī)械能的區(qū)別四、物體的內(nèi)能跟機(jī)械能的區(qū)別1 1能量的形式不同能量的形式不同 物體的內(nèi)能和物體的機(jī)械能分別跟兩種不同物體的內(nèi)能和物體的機(jī)械能分別跟兩種不同的運(yùn)動(dòng)形式相對(duì)應(yīng)。的運(yùn)動(dòng)形式相對(duì)應(yīng)。 內(nèi)能內(nèi)能是由于組成

12、物體的大量分子的熱運(yùn)動(dòng)及是由于組成物體的大量分子的熱運(yùn)動(dòng)及分子間的相對(duì)位置而使物體具有的能分子間的相對(duì)位置而使物體具有的能 機(jī)械能機(jī)械能是由于整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其與它是由于整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其與它物體間相對(duì)位置而使物體具有的能物體間相對(duì)位置而使物體具有的能2.2.決定能量的因素不同決定能量的因素不同 內(nèi)能只與物體的內(nèi)能只與物體的分子數(shù)目、溫度和體積有關(guān)分子數(shù)目、溫度和體積有關(guān)，而與整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度和物體的相對(duì)位置無而與整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度和物體的相對(duì)位置無關(guān)機(jī)械能只與關(guān)機(jī)械能只與物體的運(yùn)動(dòng)速度和跟其他物體的物體的運(yùn)動(dòng)速度和跟其他物體的相對(duì)位置有關(guān)相對(duì)位置有關(guān)，與物體的溫度和體積無關(guān)，與物體

13、的溫度和體積無關(guān)3 3一個(gè)具有機(jī)械能的物體，同時(shí)也具有內(nèi)能；一一個(gè)具有機(jī)械能的物體，同時(shí)也具有內(nèi)能；一個(gè)具有內(nèi)能的物體不一定具有機(jī)械能個(gè)具有內(nèi)能的物體不一定具有機(jī)械能 它們之間可以相互轉(zhuǎn)化比較 物體由于物體由于運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能具有動(dòng)能 物體由于物體由于被舉高被舉高具有重力具有重力勢能勢能 物體由于物體由于發(fā)生彈性形變發(fā)生彈性形變具有具有彈性勢能彈性勢能動(dòng)能、勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能動(dòng)能、勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能 分子永不停息地做無規(guī)則分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 分子之間既分子之間既相互吸引又互相排斥相互吸引又互相排斥 物質(zhì)是由分子組成的，物質(zhì)構(gòu)成物質(zhì)是由分子組成的，物質(zhì)構(gòu)成物體物體 物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與

14、分子勢物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與分子勢能的總和，叫做物體的能的總和，叫做物體的內(nèi)能內(nèi)能。機(jī)械能機(jī)械能著眼于整個(gè)物體著眼于整個(gè)物體內(nèi)能內(nèi)能著眼于物體內(nèi)部微粒著眼于物體內(nèi)部微粒（分子具有動(dòng)能）（分子具有動(dòng)能）（分子也具有分子勢能）（分子也具有分子勢能）1.1.一定質(zhì)量的一定質(zhì)量的 的冰熔解成的冰熔解成 的水，的水，其總的分子動(dòng)能其總的分子動(dòng)能e ek k ，分子勢能，分子勢能e ep p ，以及內(nèi)能，以及內(nèi)能e e的變化是（的變化是（ ）a a e ek k 、 e ep p 、e e均變大均變大b b e ek k 、 e ep p 、e e均變小均變小c c e ek k不變、不變、 e ep p

15、 變大、變大、e e變大變大d d e ek k不變、不變、 e ep p 變小、變小、e e變小變小c0c0c練習(xí)2 2. .有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子平均速有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體內(nèi)分子平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大，則（率比乙氣體內(nèi)平均速率大，則（ ）a a甲氣體溫度，一定高于乙氣體的溫度甲氣體溫度，一定高于乙氣體的溫度b b甲氣體溫度，一定低于乙氣體的溫度甲氣體溫度，一定低于乙氣體的溫度c c甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度度d d甲氣體的每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)都比乙氣體每個(gè)分子運(yùn)甲氣體的每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)都比乙氣體每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的快動(dòng)的快c3

16、 3. .若已知分子勢能增大，則在這個(gè)過程中（若已知分子勢能增大，則在這個(gè)過程中（ ）a a一定克服分子力做功一定克服分子力做功b b分子力一定減小分子力一定減小c c分子間距離的變化情況無法確定分子間距離的變化情況無法確定d d以上說法都不正確以上說法都不正確a c4 4、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣, ,溫度相同溫度相同, ,不考慮不考慮分子間的勢能分子間的勢能, ,則則( )( )a.a.氧氣的內(nèi)能較大氧氣的內(nèi)能較大; ; b.b.氫氣的內(nèi)能較大氫氣的內(nèi)能較大; ; c.c.兩者內(nèi)能相等兩者內(nèi)能相等; ;d.d.氫氣分子的平均動(dòng)能較大氫氣分子的平均動(dòng)能較大. .b 物 體 的 內(nèi) 能物 體 的 內(nèi) 能分子因熱運(yùn)動(dòng)而具有的能量分子因熱運(yùn)動(dòng)而具有的能量同溫度下各分子的分子動(dòng)能同溫度下各分子