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第一章 分子動理論
1　分子動理論的基本內(nèi)容
第1課時　物體是由大量分子組成的
一、阿伏加德羅常數(shù)
1．物體是由大量分子組成的．
2．阿伏加德羅常數(shù)
(1)定義：1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)，這個數(shù)量用阿伏加德羅常數(shù)表示．
(2)大小：NA＝6.02×1023 mol－1.
3．與阿伏加德羅常數(shù)相關(guān)的物理量
宏觀量：摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vmol、物質(zhì)的質(zhì)量m、物質(zhì)的體積V、物質(zhì)的密度ρ；
微觀量：單個分子的質(zhì)量m0、單個分子的體積V0、分子直徑d
其中密度ρ＝＝，但是切記ρ＝是沒有物理意義的．
4．微觀量與宏觀量的關(guān)系
(1)分子質(zhì)量：m0＝＝.
(2)分子體積：V0＝＝(適用于固體和液體，對于氣體，V0表示每個氣體分子所占空間的體積)
(3)物質(zhì)所含的分子數(shù)：N＝nNA＝NA＝NA＝·NA＝·NA.
二、兩種分子模型
1．球體模型：固體和液體可看作一個一個緊挨著的球形分子排列而成，忽略分子間空隙，如圖甲所示．
球狀模型直徑d＝＝(V0為分子體積)(常用于固體和液體)
2．立方體模型：立方體模型邊長d＝＝(常用于氣體)(V0為每個氣體分子所占據(jù)空間的體積)．
氣體分子間的空隙很大，把氣體分成若干個小立方體，氣體分子位于每個小立方體的中心，每個小立方體是每個氣體分子平均占有的活動空間，忽略氣體分子的大小．對于氣體分子，d＝的值并非氣體分子的大小，而是兩個相鄰的氣體分子之間的平均距離．
3．微觀量估算的三點注意(1)微觀量的估算應(yīng)利用阿伏加德羅常數(shù)的橋梁作用，依據(jù)分子數(shù)N與摩爾數(shù)n之間的關(guān)系N＝n·NA，并結(jié)合密度公式進(jìn)行分析計算．(2)注意建立正方體分子模型或球狀分子模型．(3)對液體、固體物質(zhì)可忽略分子之間的間隙；對氣體物質(zhì)，分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的大小，氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)的比值不等于氣體分子的體積，僅表示一個氣體分子平均占據(jù)的空間大小．
第2課時　分子熱運(yùn)動和分子間的作用力
一、分子熱運(yùn)動
1．?dāng)U散
(1)定義：不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象．相互接觸的物體分子彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象．
(2)產(chǎn)生原因：擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的．
(3)意義：擴(kuò)散現(xiàn)象是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動的證據(jù)之一．
(4)氣體物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最顯著；常溫下物質(zhì)處于固態(tài)時擴(kuò)散現(xiàn)象不明顯．
(5)擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的顯著程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著，這表明溫度越高，分子運(yùn)動得越劇烈．
(6)分子運(yùn)動的特點①永不停息；②無規(guī)則．
(7)應(yīng)用：生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時，在高溫條件下通過分子的擴(kuò)散，在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素．
2．布朗運(yùn)動
(1)定義：懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動．
(2)微粒的大小：做布朗運(yùn)動的微粒是由許多分子組成的固體顆粒而不是單個分子．其大小直接用人眼觀察不到，但在光學(xué)顯微鏡下可以看到(其大小在10－6 m的數(shù)量級)．
(3)布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因：液體分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動，不斷地撞擊微粒．如圖，懸浮的微粒足夠小時，來自各個方向的液體分子撞擊作用力不平衡，在某一瞬間，微粒在某個方向受到的撞擊作用較強(qiáng)，在下一瞬間，微粒受到另一方向的撞擊作用較強(qiáng)，這樣，就引起了微粒的無規(guī)則運(yùn)動．液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯，并且微粒越小，它的質(zhì)量越小，其運(yùn)動狀態(tài)越容易被改變，布朗運(yùn)動越明顯．
(4)實質(zhì)及意義：布朗運(yùn)動實質(zhì)是由液體分子與懸浮微粒間相互作用引起的，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動．
(5)影響因素
①懸浮的微粒越小，布朗運(yùn)動越明顯．②溫度越高，布朗運(yùn)動越激烈．
3．熱運(yùn)動
(1)定義：分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動．
(2)溫度是分子熱運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志．分子熱運(yùn)動的劇烈程度雖然受到溫度影響，溫度高分子熱運(yùn)動快，溫度低分子熱運(yùn)動慢，但分子熱運(yùn)動永遠(yuǎn)不會停息．
(3)分子的“無規(guī)則運(yùn)動”，是指由于分子之間的相互碰撞，每個分子的運(yùn)動速度無論是方向還是大小都在不斷地變化．
(4)熱運(yùn)動是對于大量分子的整體而言的，對個別分子無意義．
4.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的比較
現(xiàn)象 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動 熱運(yùn)動
活動主體 分子 固體微小顆粒 分子
觀察難易程度 可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到 在顯微鏡下看不到
區(qū)別 分子的運(yùn)動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間 是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動，只能在液體、氣體中發(fā)生 是分子的運(yùn)動，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到
共同點 ①無規(guī)則；②永不停息；③溫度越高越激烈
聯(lián)系 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動；周圍液體(或氣體)分子的熱運(yùn)動是布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動反映了分子的熱運(yùn)動
二、分子間的作用力
1．分子間有空隙
(1)氣體分子間有空隙：氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的空隙．
(2)液體分子間有空隙：水和酒精混合后總體積變小，說明液體分子之間存在著空隙．
(3)固體分子間有空隙：壓在一起的金塊和鉛塊，各自的分子能擴(kuò)散到對方的內(nèi)部，說明固體分子之間也存在著空隙．
2．分子間的作用力
(1)分子間的作用力F跟分子間距離r的關(guān)系如圖所示．
①當(dāng)r＜r0時，分子間的作用力F表現(xiàn)為斥力．
②當(dāng)r＝r0時，分子間的作用力F為0；這個位置稱為平衡位置．
③當(dāng)r＞r0時，分子間的作用力F表現(xiàn)為引力．
(2)產(chǎn)生原因：由原子內(nèi)部的帶電粒子的相互作用引起的．
3．對分子間作用力的理解
分子間的作用力是分子引力和分子斥力的合力，且分子引力和分子斥力是同時存在的．
4．對分子力與分子間距離變化關(guān)系的理解
(1)r0的意義
分子間距離r＝r0時，引力與斥力大小相等，分子力為零，所以分子間距離等于r0(數(shù)量級為10－10 m)的位置叫平衡位置．
(2)分子間的引力、斥力和分子力隨分子間距離變化的圖像如圖所示．在r軸上方，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；在r軸下方，分子間的作用力表現(xiàn)為引力．
①分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小且斥力變化得快．
②實際表現(xiàn)的分子力是引力和斥力的合力．
③當(dāng)rr0時，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小．
5．外力作用下三種狀態(tài)表現(xiàn)不同的原因
①外力作用下固體很難被壓縮的原因是分子間存在斥力；很難被拉伸的原因是分子間存在引力．
②外力作用下液體很難被壓縮的原因是分子間存在斥力．
③外力作用下氣體很容易被壓縮的原因是分子間有空隙，氣體壓縮到一定程度后較難再被壓縮，是氣體壓強(qiáng)的原因．
三、分子動理論
1．分子動理論：把物質(zhì)的熱學(xué)性質(zhì)和規(guī)律看作微觀粒子熱運(yùn)動的宏觀表現(xiàn)而建立的理論．
2．基本內(nèi)容
(1)物體是由大量分子組成的．
(2)分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動．
(3)分子之間存在著相互作用力．
2　實驗：用油膜法估測油酸分子的大小
一、實驗基本技能
1．實驗?zāi)康?br/>用油膜法估測油酸分子的大小．
2．實驗原理
實驗采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測分子的大小(油酸分子簡化成球形)．當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水中并很快揮發(fā)，在水面上形成一層純油酸薄膜，如圖所示．
實驗中如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積S，即可算出油酸分子的大小，直徑d＝.
3．實驗器材
清水、酒精、油酸、量筒、淺盤(邊長約30～40 cm)、注射器(或滴管)、玻璃板(或有機(jī)玻璃板)、彩筆、爽身粉(石膏粉)、坐標(biāo)紙、容量瓶(500 mL)．
4．實驗過程
(1)往邊長約為30～40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，然后將爽身粉或石膏粉均勻地撒在水面上．
(2)用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加1 mL時的滴數(shù)．
(3)用注射器或滴管將事先配制好的酒精油酸溶液滴在水面上一滴，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水中，并很快揮發(fā)，在水面上形成如圖所示形狀的一層純油酸薄膜．
水面上單分子油膜的示意圖
(4)待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的有機(jī)玻璃板放在淺盤上，然后將油酸薄膜的形狀用彩筆畫在玻璃上．
(5)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S.求面積時以坐標(biāo)紙上邊長為1 cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個．
(6)根據(jù)配制的油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V.
(7)根據(jù)一滴油酸的體積V和薄膜的面積S，即可算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小．
二、規(guī)律方法總結(jié)
1．?dāng)?shù)據(jù)處理
在實驗中，由d＝計算分子的直徑，“V”是經(jīng)過換算后一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積．各物理量的計算方法如下：
(1)一滴油酸酒精溶液的體積
V′＝.
(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸所占體積
.
(3)油酸薄層的面積S＝na2(n為有效格數(shù)，a為小格的邊長)．
(4)分子直徑d＝.
(5)注意單位的統(tǒng)一和有效數(shù)字的保留．
2．誤差分析
(1)油酸酒精溶液的實際濃度和理論值間存在偏差．
(2)一滴油酸酒精溶液的實際體積和理論值間存在偏差．
(3)油酸在水面上的實際分布情況和理想中的“均勻”“單分子純油酸層”間存在偏差．
(4)采用“互補(bǔ)法”(即不足半個舍去，大于半個的算一個)計算獲得的油膜面積與實際的油膜面積間存在偏差．
3．注意事項
(1)在水面上撒爽身粉時，注意不要觸動淺盤中的水．
(2)在有機(jī)玻璃板上描繪輪廓時動作輕而迅速，眼睛視線要始終與玻璃垂直．
(3)油酸酒精溶液配制后不要長時間放置，以免改變濃度，產(chǎn)生誤差．
(4)注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1 cm之內(nèi)．當(dāng)針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時，會發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開，是由針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實驗效果．
(5)待測油酸面擴(kuò)散后又收縮，要在穩(wěn)定后再畫輪廓．?dāng)U散后又收縮，有兩個原因：第一，水面受油酸滴沖擊凹陷后又恢復(fù)；第二，酒精揮發(fā)后液面收縮．
(6)當(dāng)重做實驗時，水從盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)邊緣會殘留油酸，可用少量酒精清洗，并用脫脂棉擦去，再用清水沖洗，這樣可保持盤的清潔．
(7)從盤的中央加爽身粉，使粉自動擴(kuò)散至均勻，這是由于以下兩種因素所致：第一，加粉后水的表面張力系數(shù)變小，水將粉粒拉開；第二，粉粒之間的排斥，這樣做比粉撒在水面上的實驗效果好．
(8)本實驗只要求估算油酸分子的大小，實驗結(jié)果數(shù)量級符合要求即可．
3　分子運(yùn)動速率分布規(guī)律
一、統(tǒng)計規(guī)律
1．必然事件：在一定條件下必然出現(xiàn)的事件．
2．不可能事件：在一定條件下不可能出現(xiàn)的事件．
3．隨機(jī)事件：在一定條件下可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)的事件．
4．統(tǒng)計規(guī)律：大量隨機(jī)事件的整體往往會表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，這種規(guī)律就叫作統(tǒng)計規(guī)律．
5．對統(tǒng)計規(guī)律的理解
(1)個別事件的出現(xiàn)具有偶然因素，但大量事件出現(xiàn)的機(jī)會卻遵從一定的統(tǒng)計規(guī)律．
(2)從微觀角度看，由于物體是由數(shù)量極多的分子組成的，這些分子并沒有統(tǒng)一的運(yùn)動步調(diào)，單獨來看，各個分子的運(yùn)動都是不規(guī)則的，帶有偶然性，但從總體來看，大量分子的運(yùn)動卻有一定的規(guī)律．
二、氣體分子運(yùn)動的特點
1．氣體分子間的距離很大，大約是分子直徑的10倍左右，通常認(rèn)為除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，氣體分子不受力的作用，在空間自由移動．做勻速直線運(yùn)動．所以氣體沒有確定的形狀和體積，其體積等于容器的容積．
2．分子的運(yùn)動雜亂無章，在某一時刻，向著任何一個方向運(yùn)動的分子都有，氣體分子沿各個方向運(yùn)動的機(jī)會(機(jī)率)相等．向各個方向運(yùn)動的氣體分子數(shù)目幾乎相等．
3.每個氣體分子都在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達(dá)到數(shù)百米每秒，在數(shù)量級上相當(dāng)于子彈的速率．
4.氣體分子的運(yùn)動是雜亂無章、無規(guī)則的，研究單個的分子無實際意義，我們研究的是大量分子的統(tǒng)計規(guī)律．
三、分子運(yùn)動速率分布圖像
溫度越高，分子的熱運(yùn)動越劇烈．氣體分子的速率呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布．
1．溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈．
2．大量氣體分子速率呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布．當(dāng)溫度升高時，某一分子在某一時刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中間多”的分子速率值增加。當(dāng)溫度升高時，速率大的分子比例比較多，平均速率較大．(如圖所示)．
四．氣體的分子動理論
(1)氣體分子間的作用力：氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子直徑，氣體分子之間的作用力十分微弱，可以忽略不計，氣體分子間除碰撞外無相互作用力．
(2)氣體分子的速率分布：表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計分布規(guī)律．
(3)氣體分子的運(yùn)動方向：氣體分子運(yùn)動時是雜亂無章的，但向各個方向運(yùn)動的機(jī)會均等．
(4)氣體分子的運(yùn)動與溫度的關(guān)系：溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是確定的，速率的平均值也是確定的，溫度升高，氣體分子的平均速率增大，但不是每個分子的速率都增大．
五、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋
1．氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因：大量氣體分子不斷撞擊器壁的結(jié)果．單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就會對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．
2．氣體的壓強(qiáng)：器壁單位面積上受到的壓力．公式：p＝.
3．決定氣體壓強(qiáng)大小的因素
(1)微觀因素：決定于分子的平均動能和分子數(shù)密度．
①容器中氣體分子的數(shù)密度有關(guān)：氣體分子數(shù)密度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)越大，在單位時間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多，平均作用力也會較大，氣體壓強(qiáng)就越大．
②與氣體分子的平均速率有關(guān)：氣體的溫度越高，氣體分子的平均速率就越大，每個氣體分子與器壁碰撞時(可視為彈性碰撞)給器壁的沖力就越大；從另一方面講，分子的平均速率越大，在單位時間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就越多，累計沖力就越大，氣體壓強(qiáng)就越大．
(2)宏觀因素：決定于氣體的溫度和體積．
①與溫度有關(guān)：體積一定時，溫度越高，氣體的壓強(qiáng)越大．
②與體積有關(guān)：溫度一定時，體積越小，氣體的壓強(qiáng)越大．
4．氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的區(qū)別與聯(lián)系
氣體壓強(qiáng) 大氣壓強(qiáng)
區(qū)別 ①因密閉容器內(nèi)的氣體分子的數(shù)密度一般很小，由氣體自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)極小，可忽略不計，故氣體壓強(qiáng)由氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生 ②大小由氣體分子的數(shù)密度和溫度決定，與地球的引力無關(guān) ③氣體對上下左右器壁的壓強(qiáng)大小都是相等的 ①由于空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)．如果沒有地球引力作用，地球表面就沒有大氣，從而也不會有大氣壓強(qiáng) ②地面大氣壓強(qiáng)的值與地球表面積的乘積，近似等于地球大氣層所受的重力值 ③大氣壓強(qiáng)最終也是通過分子碰撞實現(xiàn)對放入其中的物體產(chǎn)生壓強(qiáng)
聯(lián)系 兩種壓強(qiáng)最終都是通過氣體分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物體而產(chǎn)生的
5．求解壓強(qiáng)問題常見的四種方法
(1)液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)．
(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)．
(3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等．
(4)牛頓第二定律法：選取與氣體接觸的液體(或活塞)為研究對象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解．
6．常用單位及換算關(guān)系：
①國際單位制單位：帕斯卡，符號：Pa，1Pa＝1 N/m2.
②常用單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)；厘米汞柱(cmHg)．
③換算關(guān)系：1 atm＝76 cmHg＝1.013×105 Pa≈1.0×105 Pa.
4　分子動能和分子勢能
一、分子動能
1．分子動能：由于分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動而具有的能量．
2．單個分子的動能
(1)定義：組成物體的每個分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，因此分子具有動能．
(2)由于分子運(yùn)動的無規(guī)則性，在某時刻物體內(nèi)部各個分子的動能大小不一，就是同一個分子，在不同時刻的動能也可能是不同的，所以單個分子的動能沒有意義．
3．分子的平均動能
(1)定義：物體內(nèi)所有分子的動能的平均值．
(2)決定因素：物體的溫度是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志．溫度升高的物體，分子的平均動能增大，但不是每個分子的動能都增大，個別分子的動能可能減小或不變，但總體上所有分子的動能之和一定是增加的．
4．物體的溫度是它的分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志．
5．物體內(nèi)分子的總動能
物體內(nèi)分子運(yùn)動的總動能是指所有分子熱運(yùn)動的動能總和，它等于分子熱運(yùn)動的平均動能與分子數(shù)的乘積．物體內(nèi)分子的總動能與物體的溫度和所含分子總數(shù)有關(guān)．
由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量一般不同，所以同一溫度下，不同物質(zhì)的分子熱運(yùn)動的平均動能相同，但平均速率一般不同.
二、分子勢能
1．分子勢能：由分子間的相對位置決定的能．
2．分子勢能Ep隨分子間距離r變化的情況如圖所示．
當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小．
3．分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系(如圖所示)
分子間距離r r＝r0 r>r0 r分子力F 等于零 表現(xiàn)為引力 表現(xiàn)為斥力
分子力做功W 分子間距增大時，分子力做負(fù)功 分子間距減小時，分子力做負(fù)功
分子勢能Ep 最小 隨分子間距的增大而增大 隨分子間距的減小而增大
分子力及分子勢能圖像
分子力F 分子勢能Ep
圖像
隨分子間距離 的變化情況 rr>r0 r增大，F(xiàn)先增大后減小，表現(xiàn)為引力 r增大，F(xiàn)做負(fù)功，Ep增大
r＝r0 F引＝F斥，F(xiàn)＝0 Ep最小，但不為零
r>10r0 引力和斥力都很微弱，F(xiàn)＝0 Ep＝0
4.分子勢能的特點
由分子間的相對位置決定，隨分子間距離的變化而變化．分子勢能是標(biāo)量，正、負(fù)表示的是大小，具體的值與零勢能點的選取有關(guān)．
5．分子勢能的影響因素
(1)宏觀上：分子勢能跟物體的體積有關(guān)．
(2)微觀上：分子勢能跟分子間距離r有關(guān)，分子勢能與r的關(guān)系不是單調(diào)變化的．
三、物體的內(nèi)能
1．物體的內(nèi)能：物體中所有分子的熱運(yùn)動動能與分子勢能的總和．任何物體都具有內(nèi)能．
2．內(nèi)能的決定因素
(1)宏觀因素：物體內(nèi)能的大小由物質(zhì)的量、溫度和體積三個因素決定，同時也受物態(tài)變化的影響．
(2)微觀因素：物體內(nèi)能的大小由物體所含的分子總數(shù)、分子熱運(yùn)動的平均動能和分子間的距離三個因素決定．
3．溫度、內(nèi)能和熱量的比較
(1)溫度宏觀上表示物體的冷熱程度，是分子平均動能的標(biāo)志．
(2)內(nèi)能是物體中所有分子的熱運(yùn)動動能與分子勢能的總和．
(3)熱量指在熱傳遞過程中，物體吸收或放出熱的多少．
4.分析物體內(nèi)能問題的四點提醒
(1)內(nèi)能是對物體的大量分子而言的，不存在某個分子內(nèi)能的說法．
(2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、物質(zhì)的量以及物質(zhì)狀態(tài)．
(3)通過做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能．
(4)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動能相同．
5．內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系
內(nèi)能 機(jī)械能
定義 物體中所有分子熱運(yùn)動動能與分子勢能的總和 物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱
對應(yīng)的運(yùn)動形式 微觀分子熱運(yùn)動 宏觀物體機(jī)械運(yùn)動
決定因素 與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān) 跟宏觀運(yùn)動狀態(tài)、參考系和零勢能點的選取有關(guān)
常見的能量形式 分子動能、分子勢能 物體動能、重力勢能、彈性勢能
量值 任何物體都有內(nèi)能 永遠(yuǎn)不等于零 可以為零
測量 無法測量 可測量
本質(zhì) 微觀分子的運(yùn)動和相互作用的結(jié)果 宏觀物體的運(yùn)動和相互作用的結(jié)果
運(yùn)動形式 微觀分子熱運(yùn)動 宏觀物體機(jī)械運(yùn)動
聯(lián)系 在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，能的總量守恒
5.物態(tài)變化對內(nèi)能的影響
一些物質(zhì)在物態(tài)發(fā)生變化時，如冰的熔化、水在沸騰時變?yōu)樗魵猓瑴囟炔蛔儯诉^程中分子的平均動能不變，由于分子間的距離變化，分子勢能變化，所以物體的內(nèi)能變化．
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