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2017-2018学年高中物理:7.5 内能(人教版选修3-3)课件

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第七章 分子热运动 
    能量守恒

五、物体的内能
    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 .

3.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,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.
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.


     ①一般选取两分子间距离很大( r>10r0 )时,分
  子势能为零.

     ②在r>r0的条件下,分子力为引力,当两分子逐渐
  靠近至r0过程中,分子力做正功,分子势能减小.

        在r<r0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r=r0时,分子势能最小.
            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.
   (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.
四、物体的内能跟机械能的区别 
  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路物体的相对
 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.
   
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. 
    例题:

  有甲、乙两种气体,如果甲气体内分子平均速
 率比乙气体内平均速率大,则(  )
   A.甲气体温度,一定高于乙气体的温度
   B.甲气体温度,一定低于乙气体的温度
   C.甲气体的温度可能高于也可能低于乙气
 体的温度
   D.甲气体的每个分子运动都比乙气体每个
 分子运动的快
解析:

• A认为气体分子平均速率大,温度就高,这是对气
 体温度的微观本质的错误认识,气体温度是气体分
 子平均动能的标志,而分子的平均动能不仅与分子
 的平均速率有关,还与分子的质量有关.
• 本题涉及两种不同气体(即分子质量不同),它们
 的分子质量无法比较.因而无法比较两种气体温度
 的高低.故A、B错,C正确,速率的平均值大,
 并不一定每个分子速率都大,故D错.
• 所以,正确选项是C .
 小结:

1.物体的内能是组成物体的所有分
  子做热运动的动能和分子势能的总和
  .

2.温度是物体分子热运动平均动能
  的标志.
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