1、第七章,分子动理论,第五节 内能,课 前 预 习,分子动能和分子势能,无规则运动,相对位置,温度,体积,分子间距离,1定义 物体中_的热运动动能与_的总和。 2决定因素 (1)分子总个数由物体_决定。 (2)分子热运动的平均动能由_决定。 (3)分子势能宏观上与物体的_有关。 (4)物体的内能由_、_、_共同决定。 3内能的普遍性：因为一切物体都是由不停地做无规则_且相互作用着的分子所组成的，所以任何物体都具有内能。,物体的内能,所有分子,分子势能,物质的量,温度,体积,物质的量,温度,体积,热运动,判一判 (1)温度高的物体，分子的平均动能一定大。( ) (2)温度升高时，物体的每个分子的动
2、能都将增大。( ) (3)分子势能可以为正值、负值、零值。( ) (4)一个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能。( ) (5)当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化。( ) (6)温度高的物体一定比温度低的物体内能大。( ),选一选 (苏州高新区第一中学20172018学年高二期中)下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( ) A温度是分子动能的标志，动能越大的分子其温度就越高 B分子的势能跟物体的体积有关 C温度高的物体比温度低的物体含有的热量多 D静止的物体没有内能 解析：温度是分子平均动能的标志，是大量的分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，故A错误；分子的势能
3、跟物体的体积有关，故B正确；物体的内能与物体的物质的量、温度、体积以及物态有关，温度高的物体不一定比温度低的物体含有的内能多，更不能说是热量多，故C错误；物体的内能与物体是否静止无关，静止是物体的宏观的运动状态，故D错误。,B,答案：内能增大 解析：解法一 原因是：液体变成雾状液沫后，分子之间的距离在r0的基础上变大了，分子势能的总和变大，所以内能增大。 解法二 原因是：要使液体变成雾状液沫，必须克服分子力做功，外界对液体做功，液体的内能就增加了。 在物体分子平均动能不变的情况下，判断物体内能变化时，只考虑分子势能的变化即可。,课 内 探 究,探究一 分子动能,1单个分子的动能 (1)物体由大
4、量分子组成，每个分子都有分子动能。 (2)分子在不停息地做无规则运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化。 (3)热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分子动 能没有意义。,2分子的平均动能 (1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计规律。温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大。存在个别分子动能反而减小的可能，个别分子或几十个，几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。 (2)理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，也就是说只要是同一温度下，任何分子的平均动能都相同。由于不同物质分子的质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质分子运
5、动的平均速率大小一般不相同。,特别提醒：温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应。,关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( ) A某种物体的温度是0说明物体中分子的平均动能为零 B物体温度降低时，每个分子的动能都减小 C物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 D物体的运动速度越大，则物体的温度越高 解题指导：由于分子处在永不停息的无规则运动中，分子的平均动能永远不会为零，温度取决于分子热运动的剧烈程度，与物体宏观有序的运动速度大小无关。,C,解析：温度是分子平均动能的标志。温度是0，物体中分子的平均动能并非为
6、零，因为分子无规则运动不会停止，A错；温度降低时分子的平均动能减小，并非每个分子动能都减小，B错；物体温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，C项正确；物体的运动速度增大，宏观机械能(动能)增大，但物体内分子的热运动不一定加剧，温度不一定升高，D错。,对点训练1一块10的铁与一块10的铝相比，以下说法中正确的是( ) A铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等 B铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等 C铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等 D以上说法均不正确,D,探究二 分子势能,提示：(1)分子力为引力，若r增大，分子力做负功，分子
7、势能增加； (2)分子力为斥力，若r减小，分子力做负功，分子势能增加； (3)分子势能最小。,(1)当分子间的距离rr0时，分子势能随分子间距离的增大而增大。 (2)当分子间的距离rr0时，分子势能随分子间距离的减小而增大。 (3)当rr0时，分子势能最小，但不为零。,特别提醒：分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应又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。,(多选)用r表示两个分子间的距离，Ep表示两个分子间相互作用的势能，当rr0时，两个分子间引力等于斥力，设两分子间距离很远时，Ep0，则( ) A当r0r10r0时，Ep随r的增大而增大 B当rr0时，E
8、p随r的减小而增大 C当rr0时，Ep最小 D当rr0时，Ep0,ABC,解题指导：分子力做正功还是做负功，决定分子势能是减小还是增大。 解析：当rr0时，分子力的合力为引力，距离增大时，需要克服分子引力做功，所以分子势能Ep增大；当rr0时，分子力的合力为斥力，距离r减小时，需要克服分子斥力做功，分子势能也要增大。由上述分析可知，从rr0出发，无论增大距离r还是减小距离r，分子势能均增大，所以在rr0处，分子势能最小。由于题中已规定两分子距离很远时，Ep0，所以rr0处一定是Ep0。,解析：根据图象可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力。乙分子由a到c一直受引力，随距离减
9、小，分子力做正功，分子速度一直增大，分子势能减小；从c到d分子力是斥力且不断增大，随距离减小分子力做负功，分子势能增大，故在c位置分子势能最小，动能最大。故AC正确，BD错误。故选AC。,物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。你知道物体的内能与哪些因素有关吗？ 提示：物体的内能与温度、体积、物质的量三方面有关。,探究三 物体的内能,1内能的决定因素 物体的内能跟物体的温度和体积有关。温度发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的体积发生变化，分子势能发生变化。还要注意，物体的内能还与物体所含的分子数有关，因为内能是物体所有分子的动能和分子势能的总和。,2内能与机械能的区别和
10、联系,特别提醒：(1)热能是内能通俗而不确切的说法，热量是物体在热传递过程中内能转移的多少。 (2)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。,下列叙述正确的是( ) A分子的动能与分子的势能之和，叫做这个分子的内能 B物体的内能由物体的动能和势能决定 C物体做加速运动时，其内能也一定增大 D物体的动能减小时，其温度可能升高 解题指导：解有关“内能”的题目时，应把握以下几点： 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，与物体宏观有序运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态； 温度是分子平均动能的标志，与单个分子的动能，以及物体的动能无任何
11、关系。,D,解析：内能是大量分子组成的物体具有的，单个分子无内能可言，A项错，物体的内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能的总和，由物体的温度、体积决定，与整个物体宏观机械运动的动能和势能无关，物体做加速运动时，其动能增大，但内能不一定增大，故B、C错；当物体运动的动能减少时，其温度可能升高，如物体在粗糙的水平面上滑行，因摩擦生热，动能减少温度升高，故D项正确。,对点训练3 (多选)(江苏省苏州高新区一中20172018学年高二下学期期中)下面关于温度和质量都相同的水、冰、水蒸汽的相关说法中正确的是( ) A它们的分子平均动能一样大 B它们的分子势能一样大 C它们的分子数目一样多 D它们的内
12、能一样大,AC,解析：温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子平均动能相等，故A正确；质量都相同的水、冰、水蒸气，它们的体积不同，分子势能不同，水蒸气中分子的距离很大，分子势能可以忽略，故B错误；质量相同、摩尔质量相同，则物质的量也是相同的，故它们的分子数目一样多，故C正确；它们的分子总数相同，则分子的总动能相同，而分子势能不同，所以内能不同，故D错误。,素 养 提 升,具体比较和判断时，必须抓住物体内能的大小与分子数目有关、与温度有关、与物体的体积及物态等因素有关，结合能量转化和守恒定律，综合进行分析。 (1)当物体质量m一定时(相同物质的摩尔质量M相等)，物体所含分子数n就一定。 (2)当
13、物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定。 (3)当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能也不变。 (4)当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，使物体的温度或体积发生改变，物体的内能也随之变化。,比较物体内能的大小和判断物体内能改变的方法,甲、乙两名同学对0的水和0的冰进行了如下争论： 甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等。质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能。” 乙说：“0的水变成0的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下，水的内能大于冰的内能。” 请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的？ 解析：乙同学的说法成立。甲同学认为冰的体积大，分子势能大，这是错误的说法(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大)。分子势能大小与体积有关，但二者并不一定成正比。0的冰变为0的水需吸热，故水的内能大，它们相同的物理量是分子动能，不同的物理量是分子势能，显然水的分子势能大。,
