第5节内能目标导航学习目标1.记住温度是分子平均动能的标志。2.知道分子势能跟物体的体积有关,能说出分子势能随分子间距离变化的定性规律。3.掌握内能的概念,明确其影响因素。重点难点重点:会解决分子平均动能、分子势能、物体内能变化的相关问题。难点:分子势能与分子间距离的关系。激趣诱思飞机从地面起飞,随后在高空做高速航行,有人说:“在这段时间内,飞机中乘客的势能、动能都增大了,他们身上所有分子的动能和势能也都增大了,因此乘客的内能也增大了”。这种说法对吗?为什么?简答:这种说法不对。因为该说法将机械能和内能两个概念混淆了,物体的内能是由物体内分子的数目、物体的温度和体积决定的,与机械运动无关,机械运动速度的改变以及竖直高度的变化仅改变的是乘客的机械能,不能因此判断其内能的变化情况。预习导引一、分子动能1.分子动能:做热运动的分子跟运动的物体一样,也具有动能,这就是分子动能。2.分子的平均动能:热现象研究的是大量分子运动的宏观表现,重要的不是系统中某个分子的动能大小,而是所有分子的动能的平均值,叫作分子的平均动能。3.温度的微观解释:温度是物体分子热运动平均动能的标志。预习交流1铁球运动得越来越快,则铁分子的平均动能越来越大,对吗?为什么?答案:不对。铁球的速度变大,是指其机械运动的速度,即其机械运动的动能变大,而分子的平均动能是指分子热运动的动能,只与温度有关。二、分子势能1.分子势能:由于分子间存在着相互作用的分子力,所以分子间也有相互作用的势能,这就是分子势能。2.影响分子势能大小的因素:微观上,分子势能的大小由分子间的相互位置决定;宏观上,分子势能的大小跟物体的体积有关。预习交流2分子势能跟以前学过的哪种能量具有相似的特点?答案:分子势能同弹性势能相似,是由于分子间或物体间存在相互作用,又由其相对位置决定的能量。三、物体的内能1.定义:物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能。2.任何物体都具有内能。3.内能的决定因素:物体的内能跟物体的温度和体积有关。温度发生变化,分子的平均动能发生变化;物体的体积发生变化,分子势能发生变化。还要注意,物体的内能还与物体所含的分子数有关,因为内能是物体中所有分子的动能和分子势能的总和。预习交流3杀虫剂从喷雾器中射出时变成雾状液体,设其温度不变,杀虫剂的内能是否变化,为什么?答案:内能增大。因为液体射出时变成雾状,原来相邻的分子被分割在不同的液滴中,其间距在r0的基础上变大了,分子势能的总和变大了(在r0时分子势能最小),又因为温度不变,所以内能增大。一、分子动能与温度的关系知识精要1.分子热运动的平均动能分子热运动的平均动能是所有分子动能的平均值,温度是分子平均动能的标志,这就是温度的微观本质。在相同温度下,各种物质分子的平均动能都相同,温度升高,分子的平均动能增加,温度降低,分子的平均动能减少。2.分子运动的总动能分子运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和,它等于分子的平均动能与分子数的乘积,即它与物体的温度和所含的分子数目有关。答案:分子动能是指单个分子热运动的动能,但分子是无规则运动的,因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能也不尽相同,所以研究单个分子的动能没有意义,我们主要关心的是大量分子的平均动能。思考探究为什么研究分子动能的时候主要关心平均动能?典题例解【例1】关于物体的温度与分子动能的关系,正确的说法是()A.某物体的温度是0℃,说明物体中分子的平均动能为零B.物体温度升高时,每个分子的动能都增大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,则物体的温度越高思路点拨:(1)分子热运动的平均动能只与物体的温度有关,与物体的运动状态和物体状态都没有关系。(2)分子的热运动是无规则的,物体的温度升高,分子热运动的平均动能增大,但并不是每个分子热运动的动能都增大。解析:物体的温度是0℃,物体中分子的平均动能并不为零,因为分子在永不停息地运动。从微观上讲,分子运动快慢是有差别的,各个分子运动的快慢无法跟踪测量,而温度的概念是建立在统计规律的基础上的,在一定温度下,分子速率大小按一定的统计规律分布,当温度升高时,...
