1、7.5内能,第七章分子动理论,教学目标,1了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。2理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。教学重点 物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。教学难点 分子势能。,一、分子的动能 温度,1分子动能:组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能 2平均动能:物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能 ,温度 (1)宏观含义:温度是表示物体的冷热程度 (2)微观含义(即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,
2、温度越高,物体分子热运动的平均动能越大,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3.在同一个温度下,物体分子的速度绝大部分分布在某个值附近,但总是有小部分速度很大的和速度很小的,二、分子势能,1分子势能:由于分子间存在相互作用力,并由它们的相对位置决定的能叫做分子势能2分子力做功跟分子势能变化的关系(类同于重力做功与重力势能变化的关系) 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,分子势能:分子间
3、所具有的由它们的相对位置所决定的能,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,说明(1)如果rr0分子势能随r增大而增大,这与弹簧拉伸相似;如果rr0,分子势能随r减小而增大,这与弹簧压缩相似;r=r0势能最小.,(2)一个物体的体积改变,分子势能也随改变,因此分子势能和它的体积有关。,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 一般选取两分子间距离很大( r10r0 )时,分子势能为零 在rr0的条件下,分子力为引力,当两分子逐渐靠近至r0过程
4、中,分子力做正功,分子势能减小 在rr0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rr0时,分子势能最小,二、分子势能,说明(1)如果rr0分子势能随r增大而增大,这与弹簧拉伸相似;如果rr0,分子势能随r减小而增大,这与弹簧压缩相似;r=r0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(
5、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,内能和物体的温度和体积有关,还和物体所含的分子数有关。,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和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,四、物体的内能跟机械能的区别,内能与机械能的区别,4.机械能可以为零;内能不为零。它们之间可以转化,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,小结,分子因热运动而具有的能量,同温度下各分子的分子动能K 不同,分子动能的平均值仅和温度有关,分子间因有相互作用力而具有的、由它们相互位置决定的能量, rr0时,rP;0时,rP。0时,P最低,P随物态的变化而变化,物体内所有分子的K 和P 总和,物体的内能与温度和体积有关,