1、2.2 温度 内能 气体的压强,但大量分子的运动情况会遵守一定的统计规律 (2)分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子间频繁碰撞，速率又将发生变化，但分子的速率都呈现_ 的规律分布这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律,中间多，两头少,一、统计规律和分子运动速率分布 1.统计规律：大量对象组成的整体所遵循的规律称为统计规律 2.分子运动速率分布 (1)从微观的角度看，物体的热现象是由大量分子的热运动所决定的，尽管个别分子的运动有它的不确定性，,二、分子动能 温度 1.分子动能 (1)分子动能：分子由于_而具有的能量叫做分子动能 (2)分子平均动能：所有分子热运动具有的动能的_叫做分子热运动
2、的平均动能,热运动,平均值,2.温度：标志着物体内部大量分子做无规则热运动的剧烈程度，可以作为物体分子热运动的_的量度 3.平均动能与温度的关系：_是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越_在温度不变时，某个分子的动能是不断变化的，而分子平均动能是不变的,平均动能,温度,大,三、分子势能 内能 1.分子势能 (1)分子势能：分子间由分子力和分子间的_决定的势能，叫分子势能 (2)分子势能与分子力做功的关系：分子力做正功分子势能_，分子力做负功分子势能_ (3)分子势能与分子距离的关系,相对位置,减小,增大,当rr0时，分子力表现为引力，分子势能随分子距离的增大而_，随分子距离的减小而
3、_ 当rr0时，分子间的作用力表现为斥力，分子势能随分子距离的增大而_，随分子距离的减小而_,增大,减小,减小,增大,(4)分子势能跟物体体积的关系：当物体的体积变化时，分子距离将发生变化，因而分子势能随之改变，可见分子势能与物体体积有关 rr0时，分子势能最小 分子势能也具有相对性，一般取分子距离无限远时的分子势能为零 2.内能 (1)定义：物体中所有分子做热运动所具有的_和_的总和,动能,分子势能,(2)决定内能大小的因素 从微观上来看，物体的内能与_、_有关，还与分子数多少有关 从宏观上而言，物体的内能与_、_有关，还与物质的量有关 说明：内能是对一个宏观物体而言，不存在某个分子内能的说
4、法物体的内能跟物体机械运动状态无关,分子平均动能,分子间的距离,温度,体积,四、气体的压强 1.气体的压强是_ _而产生的气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的_,大量气体分子频繁地碰撞,器壁,平均作用力,2.影响气体压强的两个因素：一是气体分子的_，二是气体分子的_从两个因素中可见一定质量的气体的压强与_、_两个参量有关.,平均动能,密集程度,温度,体积,要点1 气体分子运动的特点 1.气体分子距离大(约为分子直径的10倍)，分子力小(可忽略)，可以自由运动，所以气体没有一定的体积和形状 2.分子间的碰撞十分频繁，频繁地碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做杂
5、乱无章的热运动，因此气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等 3.大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律,4.当温度升高时，“中间多”的这一“高 峰”向速率大的一方移动，即速率大的分子数目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率增大，分子的热运动剧烈，定量分析表明：理想气体的热力学温度T与分子的平均动能Ek成正比，即Ta ，因此说，温度是分子平均动能的标志,特别提醒 单个或少量分子的运动是“个性行为”，具有不确定性大量分子运动是“集体行为”，具有规律性即遵守统计规律,1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证
6、了这一规律若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是_(填选项字母),【精讲精析】气体分子速率分布规律是中间多、两头少，且分子不停地做无规则运动，没有速度为零的分子，故选D. 【答案】 D,【方法总结】 气体分子速率分布规律 (1)在一定温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布； (2)温度越高，速率大的分子所占比例越大； (3)温度升高，气体分子的平均速率变大，但具体到某一个气体分子，速率可能变大也可能变小，无法确定,变式训练 1.气体分子永不停息地做无规则运动，同一时刻都有向不同方向
7、运动的分子，速率也有大有小，下表是氧气分别在0 和100 时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由表得出下列结论( ),A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布 的，每个速率区间的分子数大致相同 B大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小 C随着温度升高，气体分子的平均速率增大 D气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化,解析：选BC.由表格可以看出在0 和100 两种温度下，分子速率在200700 m/s之间的分子数的比例较大，由此可得出B正确再比较0 和100 两种温度下分子速率较大的区间，100 的分子数所占比例较大，而分子速率较小的区间，100 的分
8、子数所占比例较小，故100 的气体分子平均速率高于0 的气体分子平均速率，故C正确,要点2 对分子动能、势能和内能的理解 1.对分子平均动能的理解 (1)单个分子的动能 物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能 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,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 由于分子运动的无规则性，在某一时刻，物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不相同的物体由大量分子组成，若想研究其中某一个分子的动能是非常困难的，,也是没有必要的热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，所以，有意义的是所
9、有分子动能的平均值，即分子平均动能 2.对分子势能的理解 (1)分子势能的变化规律 当分子间的距离rr0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大,当分子间的距离rr0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大 如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零，分子势能Ep与分子间距离r的关系可用图所示的曲线表示,从图像上看出，当rr0时，分子势能最小 (2)影响因素 宏观上：分子势能的大小与体积有关 微观上：分子势能与分子之间的相对位置有关,特别提醒 (
10、1)分子势能最小与分子势能为零不是一回 事分子势能的正负代表大于或小于零势能点的分子势能，如Ep10 J，Ep0 J，则EpEp. (2)体积越大，分子势能不一定越大如相同质量的0 的水与0 的冰，冰体积大，但水的分子势能大于冰的分子势能,3.内能与机械能的区别和联系,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,下列说法中正确的是( ) A物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大 B物体的机械能为零时内能也为零 C物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小 D气体体积
11、增大时气体分子势能一定增大,【精讲精析】 物体的机械能和内能是两个完全不同的概念物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定，分子动能不可能为零，而物体的动能可能为零，所以A、B选项不正确物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，例如将处于原长的弹簧压缩，分子势能将增大，所以C选项也不正确；由于气体分子间距离一定大于r0，体积增大时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以D选项正确【答案】 D 【方法总结】 注意内能与机械能的区别以及决定内能大小的因素,2.对于物体的“热胀冷缩”现象，下列说法中正确的是( ) A物体受热后温度升高，分子的平均动能
12、增大；降低温度后，分子的平均动能减小，分子势能没有变化 B受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大；收缩后，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会改变 C受热膨胀，温度升高，分子平均动能 增大，体积增大，分子势能也增大；遇冷 收缩，温度降低，分子平均动能减小；体 积减小，分子势能也减小 D受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，分子平均动能减小，但分子势能增大,解析：选C.物体受热后，温度升高，体积增大，分子的平均动能和分子势能都增大；遇冷后温度降低，体积减小，分子平均动能和分子势能都减小,要点3 对气体压强的微观解释 1.决定气体压强大小的因素 (1)微观因素 气体分子的密集
13、程度：气体分子密集程度 (即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大； 气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大,(2)宏观因素 与温度有关：温度越高，气体的压强越大； 与体积有关：体积越小，气体的压强越大 2.气体压强与大气压强不同大气压强由重力而产生，并且随高度增大而减小,对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是( ) A当分子热运动变剧烈时，压强必增大 B当
14、分子热运动变剧烈时，压强可以不变 C当分子间平均距离变大时，压强必变大 D当分子间平均距离变大时，压强必变小,【精讲精析】分子热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但不知气体的分子密集程度如何变化，故压强的变化趋势不明确，A错B对；分子间平均距离变大，表明气体的分子密集程度变小，但因不知此时分子的平均动能如何变，故气体的压强不知如何变化，C、D错【答案】 B 【方法总结】 压强从微观角度分析取决于两方面，一是分子的平均动能，二是分子间的平均距离,变式训练3.关于密闭容器 中气体的压强，下列说法正确的是( ) A是由于气体分子相互作用产生的 B是由于气体分子碰撞容器壁产生的 C是由于气体的重力产生的 D气体温度越高，压强就一定越大,解析：选B.气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对气体的压强受温度、体积影响温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错,
