第05节 物体的内能 (23张PPT)

(共23张PPT)
第五节
物体的内能
第一章
分子动理论
动能
Ep=mgh
弹性势能
重力势能
电势能
Ep=qφ
分子动理论：
物体是由大量分子组成的
分子在做永不停息地作无规则运动
分子间存在引力和斥力
运动着的篮球具有动能
结论:运动着的分子也有动能
分子做无规则运动所具有的能量
分子做无规则运动所具有的能量
各个分子的动能不尽相同
单个分子的动能具有不确定性
研究物体里所有分子动能的平均值
分子的平均动能
微观上：
温度是分子平均动能的唯一标志
宏观上：温度表示物体的冷热程度
A.
分子的平均动能相同
B.
分子的平均速率相同
C.
分子的总动能相同
D.
当温度升高，每个分子的动能都增大
例1.同一温度100g氢气和100g氧气相比，下列说法正确的是
1.平均动能只与温度有关，平均速率还与分子质量有关
2.分子的总动能与平均动能和分子数有关
A
3.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
决定分子总动能的因素
微观上看：
。
宏观上看：
。
与分子的个数和平均动能有关
与物质的量和温度有关
分子总动能不变，内能增大
石块、苹果和地球互相吸引具有重力势能
结论：互相吸引的分子也具有势能
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有弹性势能
结论：互相排斥的分子也具有势能
相互作用的分子之间，具有的由相对位置决定的能
重力做功
重力势能的变化
做正功
势能减小
做负功
势能增大
弹力做功
弹性势能的变化
电场力做功
电势能的变化
分子力做功
分子势能的变化
分子势能的变化与什么有关？
类比：
W=
-ΔEp
F斥
F引
r0
0
r
F
斥力区
引力区
无力区
分子间作用力与分子间距离的变化规律
讨论与交流：
1.
r
>
r0，分子力做什么功？分子势能如何变化？
2.
r
<
r0，分子力做什么功？分子势能如何变化？
3.
分子势能何时最小？
4.
画出分子势能Ep与分子间距离r的关系图像，规定无穷远处分子势能为0。
r0
分子B从无穷远处向固定的分子A运动
①当r>r0时，分子力表现为
，若r减小，
分子力做____功，分子势能_______．
引力
正
减小
②当r分子力做____功，分子势能_______．
斥力
负
增大
F
F
③当______时，分子势能最小．
r＝r0
r
r0
EP
无穷远处分子势能EP=0
-EP最小
特别提醒：当r=r0时,分子势能最小且小于零.
EP的正负表示大小
A
B
10r0
决定分子势能的因素
微观上看：
。
宏观上看：
。
与分子间的距离有关
与物体的体积有关
（1）从微观上看：
物体内能的大小由组成物体的
，分子热运动的__________和
三个因素决定．
（2）从宏观上看：
物体内能的大小由物体的___
、
和
三个因素决定．
1．定义：物体中_____________________和________
的总和，叫物体的内能．
所有分子热运动的动能
分子势能
2．决定物体内能的因素
物质的量
温度
体积
分子数
平均动能
分子距离
一定质量的理想气体的内能只与______有关
理想气体微观模型：
忽略分子力和分子势能
气体分子间平均距离约为分子直径的10倍
温度
例2(多选)
对于实际的气体，下列说法正确的是________．
A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能
C．气体的内能包括气体整体运动的动能
D．气体体积变化时，其内能可能不变
E．气体的内能包括气体分子热运动的动能
BDE
影响因素
是否为零
联系
物质的量、物体的
温度和体积
永远不等于零
微观分子热运动
分子动能、分子势能
在一定条件下可以相互转化
一定条件下
可以等于零
物体的机械运动的速度、
相对于零势能面的高度
或弹性形变量
物体动能、重力
势能或弹性势能
宏观物体机械运动
内能
机械能
运动形式
能量形式
?分子无规则运动而具有的能量
?同温度下各分子的分子动能ＥK
不同
?温度是分子平均动能的唯一标志
?分子间因有相互作用力而具有的由它们相对位置决定的能量
?
r＜r0时,r↓→ＥP↑;ｒ＞ｒ0时,r↑→ＥP↑ｒ＝ｒ0时，ＥP最低
?物体内所有分子的ＥK
和ＥP
总和
?物体的内能与物质的量，温度和体积有关
内能—火箭升天的力量