7.5内能

机械能电能最终归宿——热？热能？核能选修3-3第七章第5节§7.5内能物体的内能——任何物体都具有内能物体的内能——我们可以改变物体的内能一、分子动能1、单个分子的动能问题1：单个分子有动能吗？单个分子动能有什么特点？2、分子的平均动能问题2：怎么定义分子平均动能？如何计算分子平均动能？影响分子平均动能的因素(其中k为波耳兹曼常量，k=1.381×10-23J/K)2222123113()22knKEEmvvvvkTnn总3、分子的总动能问题3：试从微观和宏观角度分别分析，分子总动能的与什么因素有关？微观上看：与分子的个数和平均动能有关宏观上看：与物质的量和温度有关。222212313()22nkKEmvvvvnEnkT总一、分子动能1、单个分子的动能不确定性、无规律性2、分子的平均动能(1)定义：物体内所有分子动能的平均值(2)表达式：(其中k为波耳兹曼常量，k=1.381×10-23J/K)3、分子的总动能微观上看：与分子的个数和平均动能有关宏观上看：与物质的量和温度有关。(3)影响因素：温度（温度是分子平均动能的标志）2222123113()22knKEEmvvvvkTnn总即时讨论①1、同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同吗？不同物质分子热运动的平均速率是否相同？2、温度能反映个别分子的动能大小吗？同一温度下，各个分子的动能一定相同吗？3、关于分子的动能，下列说法中正确的是()A．物体运动速度大，物体内分子的动能一定大B．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大C．物体的温度降低，物体内大量分子的平均动能一定减小D．物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关答案：CD即时讨论②二、分子势能问题4：回忆以前学习的各种势能，我们如何定义这些势能的，分子有势能吗？问题5：见课本P15思考与讨论，由EP—r关系图分析分子势能随分子间距离变化物体由于与地球相互作用重力势能弹性形变的弹簧内相互作用弹性势能分子间相互作用分子势能二、分子势能电荷间相互作用电势能1.分子势能:分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能.2.分子力做功跟分子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．分子势能随分子间距如何变化？rF斥F引F合F(1)当分子间的距离rr0时，分子势能随分子间距离的增大（减小）而增大（减小）。(2)当分子间的距离rr0时，分子势能随分子间距离的减小（增大）而增大（减小）。(3)当r＝r0时，分子势能最小。无穷远为零参考面时，最小势能为负数r0W0EP↓W0EP↑分子势能与分子间距EP=0时，分子间距特点？EP最小时，分子间距特点？思考：物体总的分子势能与物体宏观什么量有关？分子的总势能：物体内所有分子势能的总和分子势能与物体体积有关4、物体体积增大，其分子势能一定增加吗？答案：不一定．若在rr0范围内，物体体积增大，分子间距增大，则分子势能增加，若在rr0的范围内，物体体积增大，则分子势能将减小.即时讨论③5、分子间距离增大时，分子势能将()A．增加B．减小C．不变D．不能确定答案：D三、内能问题6：内能如何定义的？物体内能可以为零吗？试分析决定物体内能大小的因素。三、内能(U)1.定义：物体内所有分子的热运动动能和势能的总和叫做物体的内能，也叫热力学能。2.表达式：4.一切物体都具有内能，它是一个宏观量。3.影响因素：T、V、n(分子数或质量)5.内能可以与其它形式的能发生转化。KpUEE此外，还跟物体物态（固、液、气）有关。容易计算么？物体的内能与其它能量可以相互转化内能与机械能的区别和联系项目内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体动能、重力或弹性势能能量存在原因影响因素是否为零联系由物体内大量分子的无规则热运动和分子间相对位置决定由物体做机械运动和物体形变或与地球的相对位置决定物质的量、物体的温度和体积及物态物体的机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度或弹性形变)永远不能等于零一定条件下可以等于零在一定条件下可以相互转化；一般认为无关系•分子因热运动而具有的能量•同温度下各种物质的分子平均动能ＥK相同•温度是分子平均动能的标志分子动能•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•ＥP随物态的变化而变化分子势能•物体内所有分子的ＥK和ＥP总和•物体的内能与温度、体积、物质的量及物态有关物体内能知识整合题型1温度与分子的动能的关系6、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，则物体的温度越高答案：C7、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．以上说法均不正确答案：D题型2对分子势能的理解8、(南京高二检测)甲、乙两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能变化情况的下列说法正确的是()A．分子势能不断增大B．分子势能不断减小C．分子势能先增大后减小D．分子势能先减小后增大答案：D9、(2012·临沂模拟)如图所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系，下列判断正确的是()A．当r＞r0时，r越小，则分子势能EP越大B．当r＜r0时，r越小，则分子势能EP越大C．当r＝r0时，分子势能EP最小D．当r→∞时，分子势能EP最小答案：BC题型3对物体的内能的理解10、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，其温度可能升高答案：D答案：D11、(2012·枣庄高二检测)关于物体的内能，下列叙述中正确的是()A．温度高的物体比温度低的物体内能大B．物体体积增大时，内能也增大C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同•分子因热运动而具有的能量•同温度下各种物质的分子平均动能ＥK相同•温度是分子平均动能的标志分子动能•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•ＥP随物态的变化而变化分子势能•物体内所有分子的ＥK和ＥP总和•物体的内能与温度、体积、物质的量及物态有关物体内能知识整合