7-3分子间的作用力,7-4温度和温标,7-5内能详解

•分子间距离约为10-10m数量级时， 此距离为r0,分子的作用力的合力为 零，分子势能最小 •当分子距离小于r0时，分子间的作 用力表现为斥力，要减小分子间的 距离必须克服斥力做功，因此，分 子势能随分子间距离的减小而增大。
•如果分子间距离大于r0时，分 子间的相互作用表现为引力， 要增大分子间的距离必须克服 引力做功，因此，分子势能随 分子间的距离增大而增大
③物体在任何状态下都具有内能但不一
定具有机械能
当堂检测
１、有甲、乙两个分子，甲分子固 定不动，乙分子由无穷远处逐渐向 甲靠近，直到不能再靠近为止，在 这整个过程中，分子势能的变化情 况是 ( D ) A．不断增大 B．不断减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
2、下列说法正确的是( D ) A．分子的动能与分子的势能的和叫 做这个分子的内能 B．物体内分子势能由物体的温度和 体积决定 C．物体的速度增大时，物体的内能 增大 D．物体的动能减小时，物体的温度 可能增加
二、带着问题先学
第一部分问题：课本第10-11页
1、什么是平衡态？需要用那些状态参量来描述平衡态？ 2、温度的宏观和微观含义分别是什么？系统处于平衡 态时温度的特点是什么？热平衡定律的内容是什么？
１．两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生 热传递，其原因是( D ) A．它们的内能相同 B．它们的比热相同 C．它们的分子总动能相同 D．它们的温度相同
5．下列说法不正确的是（ B ） A．用温度计测量温度是根据热平衡的原理 B．温度相同的棉花和石头相接触，需要经 过一段时间才能达到热平衡 C．若a与b、c分别达到热平衡，则b、 c 之间也达到了热平衡 D．两物体温度相同，可以说两物体达到热 平衡
第二部分问题：课本第14-15页

A.虚线 a 为分子间斥力变化图线,交点 E 的横坐标代表乙分子到达该点时分子力为零 B.虚线 b 为分子间引力变化图线,表明分子间引力随距离增大而减小 C.实线 c 为分子势能的变化图线,乙分子到达 C 点时分子势能最小 D.乙分子从 A 到 C 的运动过程中一直做加速运动
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第七章
课第时一7章.5
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2.下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( )。 A.物体的温度越高,所含热量越多 B.物体的内能越大,所含热量越多 C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大 D.物体的温度不变,其内能就不变
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3.根据分子动理论,当物质分子之间的距离为 r0 时,分子所受的斥力和引力相等,下列关 于分子力和分子势能的说法正确的是( )。 A.当分子间距离为 r0 时,分子具有最大分子势能 B.当分子间距离为 r0 时,分子具有最小分子势能 C.当分子间距离为 r0 时,引力和斥力都是最大值 D.当分子间距离为 r0 时,引力和斥力都是最小值
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拓展一：分子动能、分子平均动能与温度的关系
1.关于物体的温度与分子动能的关系,下列说法正确的是( )。 A.某种物体的温度为 0 ℃时,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

多少．
(2)物体内分子的平均动能增大，分子的势能不一定增大，反之亦然．
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方法导学
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思维导悟 导悟 1 分子动能 【例 1】 (多选)关于分子的动能，下列说法中正确的是( )
均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故 B 错误，C 正确；理想气体的气体分子
本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计，故 D 错误．
答案：C
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导悟 3 分子势能的图象问题 【例 3】 如图 7－5－2 所示，甲分子固定在坐标原点 O 处，乙分子位于 r 轴上， 甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0 为斥力，F<0 为 引力，a、b、c、d 为 r 轴上四个特定的位置，现把乙分子从 a 处由静止释放，则( )
了．
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针对训练 2 一定质量的理想气体在升温过程中( ) A．分子平均势能减小 B．每个分子速率都增大 C．分子平均动能增大 D．分子间作用力先增大后减小
解析：一定质量的理想气体，分子势能不计，故 A 错误；在升温过程中，分子的平
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(2)特点：①由于分子热运动的无规则性，同一物体里各分子的动能并不相同，这与 物体做机械运动所具有的动能不同．
②每个分子的动能时刻变化(因为碰撞)，同一分子在不同时刻动能也不同，故研究某 个分子的动能没有意义．

7-5 能量均分定理 理想气体内能
教程
刚性分子能量自由度
自由度 分子 单原子分子 双原子分子 多原子分子
t 平动
3 3 3
r转动
0 2 3
i总
3 5 6
5
物理学
7-5 能量均分定理 理想气体内能
教程
二 能量均分定理（玻耳兹曼假设） 气体处于平衡态时，分子任何一个自由
度的平均能量都相等，均为 1 kT ，这就是 能量按自由度均分定理 . 2
的热力学温度T=290K, 总的内能E=9.64×105J, 总质
量m=5.4kg，求两种气体的质量。
解: 设co2的质量为m1，o2的质量为m2，则
m1+m2 =m，即： m1+m2 =5.4
总的内能： Em1 6RTm2 5RT
M1 2
M2 2
(4 m 1 4 1 3 0 3 3 m 1 2 2 3 0 2 .5 ) 8 .3 2 1 9 9 .6 0 1 450
dE m i RdT M2
结论：理想气体的内能取决于气体分子的自由度数及温度
例：1mol理想气体的内能
Em o l
i 2
RT
单原子气体分子
Emol
3 2
RT
7 非刚性双原子气体 Emol 2RT
刚性双原子气体
Emol
5 2
RT
6
刚性多原子气体
Emol
RT 2
7
物理学
7-5 能量均分定理 理想气体内能
7-5 能量均分定理 理想气体内能
教程
刚性双原子分子 ——原子之间成哑铃似的结构,确定它
的质心,要3个平动自由度，确定连线,要2个转动自由度；所以