最后更新: 2024-12-19 12:40 ● 参与者查看: 203 次纠错分享参与项目词条搜索

分子间作用力、分子势能和内能

1. 分子间的作用力

分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化得较快.
2. 分子动能
(1)分子动能是 分子热运动 所具有的动能.
(2)分子热运动的平均动能
(1)所有分子动能的平均值.
(2)温度是分子热运动的平均动能的标志.

3. 分子势能
(1)分子势能的定义

由分子间的相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积 有关，在微观上与分子间的距离有关。
(2)分子势能与分子间距离的关系

分子间的作用力 $F$ 、分子势能 $E_p$ 与分子间距离 $r$ 的
关系图线如图所示（取无穷远处分子势能 $E_{ p }=0$ ）。
(1) 当 $r>r_0$ 时，分子间的作用力表现为引力，当 $r$ 增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大.
 ![图片](/uploads/2024-12/e0c560.jpg)
 
 (2)当 $r<r_0$ 时，分子间的作用力表现为斥力，当 $r$ 减小

时，分子间的作用力做负功，分子势能增大。
(3)当 $r=r_0$ 时，分子势能最小.
4.物体的内能
（1）内能：物体中所有分子的 热运动动能与分子势能的总和.
（2）决定因素：温度、体积 和物质的量。
(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(4)改变物体内能的两种方式：做功和传热。
5.温度
(1)一切达到热平衡的系统都具有相同的 温度  .
(2)两种温标
摄氏温标和热力学温标.摄氏温度与热力学温度的关系：T＝t＋273.15 K.

1.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而增大. $(\times)$
2. 分子动能指的是由于分子定向移动具有的能. $(\times)$
3. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
4.内能相同的物体，它们的平均分子动能一定相同.（ $\times$ ）
5. 若不计分子势能，则质量和温度相同的气氢气和氧气具有相同的内能. $(X)$

分析物体内能问题的五点提醒
(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法.
(2)内能的大小与温度、体积、物质的量和物态等因素有关.
(3)通过做功或传热可以改变物体的内能.
(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能都相同.
(5)内能由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整体运动情况无关.任何物体都具有内能，恒不为零.

`例`关于内能，下列说法正确的是
A.1克100 ℃的水的内能等于1克100 ℃的水蒸气的内能
B.质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等
C.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相等
D.一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大
解：1克100 ℃ 的水需要吸收热量才能变为1克100 ℃的水蒸气，故1克100 ℃的水的内能小于1克100 ℃的水蒸气的内能，选项A错误；
物体的内能与物质的量、温度、体积等因素有关，质量、温度、体积都相等的物体其物质的量不一定相等，内能不一定相等，选项B错误；
内能不同的物体，其温度可能相等，它们分子热运动的平均动能可能相等，选项C正确；
一个木块被举高，木块的重力势能增大，但木块的分子间距不变，组成该木块的所有分子的分子势能不变，选项D错误.

`例`如图，这是两分子系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是
 ![图片](/uploads/2024-12/c7f56b.jpg)
A.当r＝r1时，分子间的作用力为零
B.当r＞r1时，分子间的作用力表现为引力
C.当r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐变大
D.当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功
解：由图像可知，分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离.r＝r1时两分子之间的距离小于平衡距离，可知r＝r1时分子间的作用力表现为斥力，故A错误；
r2是平衡距离，当r1＜r＜r2时，分子间的作用力表现为斥力，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能Ep减小，故B、C错误，D正确.

`例`分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0.分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零.若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能______(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能______(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能_____(填“大于”“等于”或“小于”)零.

![图片](/uploads/2024-12/6bf1ba.jpg)
 
解：分子势能与分子间距离变化的关系图像如图所示，两分子间距减小到r2的过程中及由r2减小到r1的过程中，分子间作用力做正功，分子势能减小；在间距等于r1处，分子势能最小，小于零.

![图片](/uploads/2024-12/6cd468.jpg)

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