分子动理论和内能的基本概念

内能领域知多少一、基于分子动理论的内能概念构成物质的分子都在做无规则运动，因而它们具有动能，物体内大量分子做无规则运动所具有的能量称为分子动能；由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称做分子势能；物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能.需要注意的是：①整个物体的机械运动与内部分子的无规则运动是两回事，不能混淆.例如，“物体运动速度越大，分子动能越大，因此内能越大”就犯了宏观、微观混为一谈的错误；②既然一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动，则任何物体在任何情况下都具有内能，也就是说，任何情况下，物体的内能都不可能等于零.所以说，“内能跟温度有关，所以0℃的冰没有内能”这种说法是错误的.二、影响内能大小的基本因素初中阶段的内能，同学们要注意，影响物体内能大小的因素主要有三：一是质量，同种物质质量的大小决定着分子数量的多少；二是温度，温度的高低决定着分子无规则运动的剧烈程度；三是物态，不同物态下分子之间作用力的强弱以及分子间距离是不同的，分子势能也是不一样的，同温度的等量物质，气态的分子势能大于液态的分子势能，液态的分子势能大于固态的分子势能.在实际比较不同物体内能大小的过程中，需要综合考虑各个相关因素.例如，4只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示.关于4只烧杯中水的内能的大小，可以依次有序做出判断.d烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能，这是由于温度差异导致的；d烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能，这是由于质量差异导致的；b烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能，这是由于温度差异导致的；c烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能，这是由于质量差异导致的.那么，b、c两烧杯中水的内能谁大谁小呢？这就不得而知了，b烧杯中水的温度高，c烧杯中水的质量（分子数量）大.对于同一物体而言，影响其内能大小的就只剩下温度与物态两个因素了，需要指出的是：由物态变化引起分子势能的变化需要引起同学们的注意.同一物体在没有物态变化的前提下，物体的内能越大，温度越高；物体的内能越小，温度越低.但有物态变化时，情况就不同了，例如晶体熔化及液体的沸腾过程中，物体吸热，内能增加，但温度却保持不变.例如，一块0℃的冰熔化成0℃的水，由于冰块吸收热量导致其内能增加，虽然温度没有改变，但分子的势能发生了变化.故同一物体，温度升高，内能一定增加；反过来，内能增加，温度不一定升高，有可能保持不变.三、改变物体内能的两种方法改变物体内能大小的方法有两种：做功和热传递，如下表所示.做功和热传递这两种方式虽然在改变物体内能上是等效的，但本质还是有所区别.“做功”使物体的机械能转化为物体内无规则运动分子的内能，属能量的转化，做功使物体的内能改变有多种形式，如克服摩擦、压缩气体等.热传递则是能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程，属能量的转移，热传递改变物体内能方式有传导、对流和辐射.四、明辨几个相近概念温度、热量、内能这三个概念是有本质区别的.①温度是表示物体冷热程度的物理量.温度是状态量，可以说温度“是多少”，也可以说温度“升高了多少”或“降低了多少”；②内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和.内能是状态量，形容内能可以说“有”，也可以说“大”“小”“增大”“减小”；③热量是热传递过程中传递能量的多少.热量是过程量，可以说“吸收多少”或“放出多少”热量，但不能说“含有多少”热量.所以“高温物体与低温物体接触后，高温物体把温度传递给了低温物体，所以高温物体的温度降低，低温物体的温度升高”这种说法是不成立的.日常生活中说的“热”，含义是广泛的，在不同情况下，有的“热”表示物体的温度，有的“热”表示物体的内能，有的“热”表示在热传递过程中吸收或放出的热量.例如，“今天的天气真热”的“热”，是表示物体的冷热程度的，说明气温高，指温度；“气筒壁热了”的“热”，是由于打气时，克服摩擦做功，同时压缩气体做功，机械能转化为内能，因此，这个“热”表示的是内能；“物体吸热，温度升高”，表示低温物体吸收热量，温度升高，这个“热”指的是“热量”.五、内能获取及利用的历史变迁内能在人们的生产、生活中相当广泛，内能的获取以及利用的历史，也是人类技术发展、社会进步的历史.农耕文化，意味着人类获取内能的方式主要是燃烧柴草，对内能的利用也很简单，主要用于烤火取暖以及加热熟食；工业革命，意味着人类获取内能的方式聚焦在煤炭燃料的集中开采和使用，产生的内能主要用于通过蒸汽机以转化成工业生产所需要的机械能；产业革命，意味着人类获取内能的方式聚焦在石油燃料的集中开采和使用，产生的内能一是通过内燃机以转化成驱动交通工具前进的机械能，二是通过内燃机带动发电机产生电气化生产、生活所需要的电能；现如今，人们把核能转化为内能，并将内能转化为机械能，进一步转化为电能，这成为人类能源获取与利用的新途径.六、内能的利用与温室效应由于人口的急剧增加，现代社会对内能的需求也日益增加，且各国都加快了工业化的进程，这样就必须大量地使用燃料来获取内能，使得排放到空气中的二氧化碳相应增加；又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，这也是空气中二氧化碳含量增加的一个原因，温室效应也进一步增强.估计到21世纪中叶，地球表面平均温度将上升1.5～4.5℃，而在中高纬度地区，温度将上升更大.温室效应的后果十分严重，它将促使自然生态发生重大变化.土地侵蚀加重，荒漠化扩大，森林退向极地，旱涝灾害严重，雨量将增加7%～11%；温带冬天更湿，夏天更旱，这会迫使原有的水利工程重新调整.由于气温升高，两极冰川将熔化，使海平面上升，沿海将受到严重威胁……地球变暖已引起全世界人们的关注，如何积极治理大气污染已成为人类迫切需要解决的重要课题.由于现阶段人类利用的能量主要还是内能，不能因为它造成了大气污染就“因噎废食”，弃之不用.在利用内能时，首先，我们可以通过改进设备和技术，采用集中供热、普及煤气、天然气的使用等措施来减轻对大气的污染；其次，研究把二氧化碳气体转化为其他物质的生物、化学技术，实现二氧化碳气体的收集和绿色转化；再次，要保护好现有的森林，并大力提倡植树造林，使大气中的二氧化碳通过植物光合作用转化为营养物质；最后，还要研究利用各种途径，尽量减少矿物能源的总消耗，大力开发和应用太阳能、水能、原子能和风能等，以减少二氧化碳的排放，最终达到减轻温室效应带来的严重后果.。

分子动理论，内能知识点精华汇总，预习必备！扩散：由于分子运动，某种物质逐渐进入另一种物质中的现象。

扩散现象说明了：分子在不停地做无规则运动；分子之间有间隙。

扩散现象发生的快慢，与物质本身、物质温度有关。

分子运动与机械运动的区别：看运动的是宏观物体还是微观分子。

扩散现象只能发生在不同的物质之间，且要相互接触。

分子间引力和斥力都随分子间距增大而减小，随分子间距减小而增大。

当分子间距等于分子间平衡距离时，分子间引力等于斥力；当分子间距大于分子间平衡距离时，分子间作用力主要表现为引力，即引力大于斥力；当分子间距小于分子间平衡距离时，分子间作用力主要表现为斥力，即斥力大于引力。

固体和液体很难被压缩，就是因为此时分子之间是斥力起主要作用。

当分子间距大于分子间平衡距离的10倍时，分子之间的作用力十分微弱，可忽略不计。

判断：用手捏海绵，海绵体积变小了，说明分子间有间隙。

固体分子之间的距离较小，分子间的作用力很大，因此能保持一定的形态、体积。

液体分子间的作用力比固体小，故液体有一定的体积，无一定的形状，有流动性，不易被压缩。

气体分子之间的距离较大，分子间的作用力很小，故气体无一定的体积，也无一定的形状。

物质三态：气态、液态、固态的区别就在于三态中分子之间的相互作用和分子的运动状态不同。

分子动理论的基本内容：物体是由大量分子组成的；分子都在不停地做无规则运动；分子间存在着引力和斥力。

分子都在不停地做无规则运动——故分子具有动能；分子之间有间隙，分子间存在着相互作用力——故分子具有势能。

内能与热量温度：表示物体的冷热程度，是分子运动剧烈程度的标志。

热运动：物体内部大量分子的无规则运动。

内能：物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和。

一切物体在任何情况下都具有内能。

内能是物体的内能，不是个别分子或少数分子所具有的，而是物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和，故单纯考虑一个分子的动能和势能是没有意义的。

分子动理论知识点总结分子动理论知识点总结11.分子动理论(1)物质是由大量分子组成的分子直径的数量级一般是10-10m。

(2)分子永不停息地做无规章热运动。

①扩散现象：不同的物质相互接触时，可以彼此进入对方中去。

温度越高，扩散越快。

②布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中微小颗粒的无规章运动，是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的，是液体分子永不停息地无规章运动的宏观反映。

颗粒越小，布朗运动越明显;温度越高，布朗运动越明显。

(3)分子间存在着相互作用力分子间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离增大而减小，但斥力的改变比引力的改变快，实际表现出来的是引力和斥力的合力。

2.物体的内能(1)分子动能：做热运动的分子具有动能，在热现象的讨论中，单个分子的动能是无讨论意义的，重要的是分子热运动的平均动能。

温度是物体分子热运动的平均动能的标识。

(2)分子势能：分子间具有由它们的相对位置决断的势能，叫做分子势能。

分子势能随着物体的体积改变而改变。

分子间的作用表现为引力时，分子势能随着分子间的距离增大而增大。

分子间的作用表现为斥力时，分子势能随着分子间距离增大而减小。

对实际气体来说，体积增大，分子势能增加;体积缩小，分子势能减小。

(3)物体的内能：物体里全部的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。

任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关。

(4)物体的内能和机械能有着本质的区分。

物体具有内能的`同时可以具有机械能，也可以不具有机械能。

3.转变内能的两种方式(1)做功：其本质是其他形式的能和内能之间的相互转化。

(2)热传递：其本质是物体间内能的转移。

(3)做功和热传递在转变物体的内能上是等效的，但有本质的区分。

4.★能量转化和守恒定律5★.热力学第肯定律(1)内容：物体内能的增量(U)等于外界对物体做的功(W)和物体汲取的热量(Q)的总和。

(2)表达式：W+Q=U(3)符号法那么：外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W取负值;物体汲取热量，Q取正值，物体放出热量，Q取负值;物体内能增加，U取正值，物体内能减削，U取负值。

考点1 分子动理论(1)分子间有间隙：物质是由分子组成的，组成物质的分子之间存在间隙，如将一定体积的水和酒精混合，则混合后的体积比原来水和酒精的体积之和要小，就是因为水和酒精中的分子间存在间隙，混合后水分子和酒精分子彼此进入对方中去，所以总体积要变小。

(2)分子在不停地运动：一切物质内的分子都在永不停息地运动着。

①扩散现象：不同物质相互接触时，彼此进入对方中去的现象叫扩散现象。

②扩散现象既证明了组成物质的分子间存在着间隙，又证明了组成物质的分子是运动的。

③温度越高，扩散现象越明显，说明分子运动越剧烈，因此分子运动的速度与温度有关，温度越高，分子运动的速度越大。

(3)分子间存在着相互作用的引力和斥力：物体很难被压缩，说明分子间存在着斥力；物体很难被拉伸，说明分子间存在着引力。

组成物质的分子间的引力和斥力是同时存在的。

(4)分子动理论：①物质是由分子组成的，分子非常小，物体内分子的数目非常多；②组成物质的分子在永不停息地运动着；③分子间存在着相互作用的引力和斥力。

(5)分子间的作用力与物质的状态：①固体：分子间的作用力较强，因而固体有一定的体积和形状。

②液体：分子间的作用力较弱，因而液体没有确定的形状，但有一定的体积。

③气体：分子间的作用力非常弱，几乎为零，气体分子能沿各个方向运动，因而气体既没有确定的形状，也无一定的体积。

考点2 内能(1)内能的概念物体内部所有分子无规则运动的动能与分子势能的总和。

温度升高，物体的内能增大，温度降低，物体的内能减少。

内能与机械能的区别：①内能与分子热运动和分子间相互作用有关；机械能与整个物体的机械运动情况有关，它们是两种不同形式的能量。

②一切物体都有内能，但不是所有的物体都具有机械能。

(2)改变物体内能的两种方法①做功可以改变物体的内能外界对物体做功，物体内能增加，温度升高；物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低。

可以用做功来量度物体内能的变化。

做功改变物体内能的实质是内能和其他形式能之间的相互转化。

分子动理论、内能、改变内能的两种方式一. 本周教学内容：分子动理论、内能、改变内能的两种方式二. 重、难点：知道物质是由分子构成的，能识别扩散现象，并会解释扩散现象，知道一些说明分子相互作用力的事例，知道分子间的相互作用力分别在什么情况下表现为引力或斥力，什么情况下几乎不存在作用力，知道分子无规则运动的快慢与温度有关系，知道什么是内能，知道物体温度改变时内能要随之改变。

能区分内能与机械能。

能举例说明做功可以使物体内能增加或减少，能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见物理现象，知道可以用功来量度内能的改变。

知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量时，温度升高（降低），物体内能发生改变，知道热量的初步概念及其单位，知道做功和热传递的等效性和本质上的区别。

三. 知识点分析：1. 分子动理论的基本内容：（1）物质是由分子组成的。

注：分子是保持物质原有性质的最小微粒。

（2）分子都在永不停息地做无规则运动。

扩散现象：不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。

说明：①气体、液体、固体均能发生扩散现象。

②不同物质一定要在互相接触时才能发生扩散，如果两种不同物质彼此不接触，是不能发生扩散的。

③扩散不是单向的一种物质的分子进入另一种物质中去而是彼此同时．．．．进入对方的。

④扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，分子间是有空隙的。

（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。

注：①分子间的引力和斥力随着分子间距离的增大而减小。

②分子间的引力和斥力是同时存在的。

③不同物质的分子大小不同，相互作用力也不同。

2. 内能：（1）物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。

（2）影响物体内能的因素。

①物体的内能和温度有关。

②物体的内能与物体的体积有关。

③物体的内能与物体的种类和状态有关。

④物体的内能与物体内部的分子个数的多少有关。

（3）内能是能量的又一种形式，任何物体都具有内能。

3. 改变物体内能的两种方法：（1）做功可以改变物体的内能注：①对物体做功，物体的内能会增加。

初三物理第一讲：内能教学目的1、理解掌握分子动理论2、学习内能及其概念3、注意区分内能与机械能之间的不同知识讲解1、分子动理论——物质组成1、物质是由大量分子组成的，如果把分子看成球形，它的直径大约只有10-10m，因此，在一个物体中，分子的数目是巨大的。

0℃，一标准大气压下，1cm3的空气中大约有2.7×1019个分子，如果每秒可以数数到100亿，那么，把这些分子数完需要80年的时间。

2、常见物质组成2、分子动理论——分子热运动1、扩散现象如图1所示，打开一盒香皂，很快就会闻到香味，这是为什么？是什么跑到了我们的鼻子里了？图1解答：一些带有香味的分子，从香皂中挥发出来，进入空气，向各个方向散步开来，当它们到达你的鼻子里，你就会闻到香味。

实验观察：（1）在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，让学生观察有什么变化发生？（2）将CuSO4溶液注入清水中，放置30天后。

观察现象。

① 扩散：不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

② 说明：气体、液体、固体都能发生扩散现象。

③ 结论：扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，分子间有间隙。

④ 扩散现象的实例ⅰ：擦香水时，周围的人都能闻到；ⅱ：花开时，花香满园；ⅲ：长时期放煤的墙角变黑；ⅳ：糖放在水中，水变甜了（3）对同样一个扩散实验，能否改变一个条件，从而改变扩散进行的快慢呢？如图所示，将一滴红墨水分别滴入热水和冷水中，观察扩散快慢的情况。

分析：在实验中热水温度高，扩散进行的快，说明温度高时，分子运动得快。

冷水温度低，扩散进行的慢，说明温度低时分子运动的慢。

2、热运动由于分之的运动跟温度有关，所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动。

3、分子动理论——分子间的作用力1、分子间作用力：引力与斥力铅块是由铅分子组成的，组成它的分子在不停地运动，那么为什么铅块没有飞散开？是什么原因使它们聚合在一起呢？【实验】如图所示，将两个铅柱的底面削平，削干净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。

分子动理论与内能知识点总结分子动理论和内能是热力学和物理学中的两个非常重要的概念，它们可以用来解释物质在不同温度下的变化和相互作用。

在本文中，我们将详细讨论分子动理论和内能的定义、原理、应用和研究进展。

一、分子动理论的定义与原理分子动理论是一种解释热现象的学说，它认为物体的热性质是由其分子或原子的运动状态所决定的。

这个理论基于以下几个假设：1. 物质是由无数个微小的颗粒构成的，如分子、原子等。

2. 这些微小颗粒不断地运动，并具有一定的质量、空间和能量。

3. 在物体内部，这些微小颗粒之间有相互作用和碰撞的过程。

4. 碰撞时微小颗粒之间的能量和动量可以转移，从而导致物体的热性质和其他性质的变化。

据此可以得出以下结论：1. 轻质分子的平均速度高于重质分子的平均速度。

2. 所有分子的平均动能与温度有关。

3. 分子之间存在着相互作用力，越来越近的分子间的作用力越大，当距离进一步减小到一定程度时，将产生斥力。

4. 粒子的碰撞次数越多，温度越高，分子间的压强和体积越大。

二、内能的定义和计算方法内能是指物质分子或原子的总能量，包括其动能和势能。

内能是一种热力学量，在无限接近绝对零温度时达到最小值，它可以用以下公式来计算：E = 3/2 * n * R * T，其中，E是内能，n是物质的摩尔数，R是理想气体常数，T是绝对温度。

那么，内能的改变可以由以下两部分相加得出：E = ΔU + W，其中，ΔU是系统内能改变量，W是准静态过程中系统与环境的功。

三、分子动理论在热学中的应用分子动理论为我们提供了解释和理解热学现象的基础，它被广泛应用于以下领域：1. 热容和比热热容和比热是物质在加热过程中吸收热量的能力，它们可以通过分子动理论得到解释。

根据热容和比热的定义，我们可以发现，它们与物质内部微小颗粒的能量和动量有关，因此可以用分子动理论来解释和计算它们的数值。

2. 热膨胀和热收缩热膨胀和热收缩是物质在温度变化过程中的膨胀和收缩现象，它们也可以用分子动理论来解释。

九年级物理电路图技巧初三暑期规划针对对象：本计划主要针对新初三阶段想要先进行预习的学生。

达到目的：通过暑期15次课的学习，希望学生能尽可能多的理解和了解初三新板块的内容，掌握基础。

课程主要内容：第一节，分子动理论与内能（2次课）；第二节，比热容与热值（2次课）；第三节，热机（2次课）；第四节，走进电学（2次课）；第五节，认识电路（2次课）；第六节，电表的使用（2次课）：第七节，认识电路（2次课）；第八节，答疑（1次课）1.分子动理论与内能基本概念：（1）分子做永不停息的无规则运动，温度越高的物体，其内部分子无规则运动越剧烈。

（2）不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散．扩散现象可以发生在液体之间，也可以发生在固体以及气体之间。

注意：扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

温度越高，分子运动越剧烈。

(3)分子之间同时存在引力和斥力。

比如，两个底面被削平、削干净的铅柱紧紧结合，甚至下面吊一个物体都不能把它们拉开，这一现象主要是因为铅柱的分子之间存在引力。

从扩散现象还可以看出，物体的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存在间隙。

那么，为什么压缩固体和液体很困难呢？这是因为分子间除了有引力以外还存在斥力。

内能：(1)定义：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。

与其他的能量单位一样，内能的单位也是焦耳，符号是J注意：一切物体，不论温度高低，都具有内能。

物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。

(2)改变物体内能的方法：做功和热传递，在改变物体内能上，做功和热传递是等效的。

①做功：如果外界对物体做功，那么物体的内能将增大；如果物体对外界做功，物体的内能将减小。

做功改变物体内能的实质是其它形式的能量与内能之间相互转化的过程。

②热传递：只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在着温度差，就会发生热传递，直到温度变得相同为止。

热传递的实质是内能的转移过程，内能从高温物体传递到低温物体，或者从物体的高温部分传递到低温部分。