1、,1. 平衡態(tài)與狀態(tài)參量,熱力學系統(tǒng)的平衡態(tài)是一種動態(tài)平衡，它是一種理想狀況，,描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量極為狀態(tài)參量。,2. 熱平衡與溫度,熱平衡定律：如果兩個系統(tǒng)分別于第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，這個結(jié)論便是熱平衡定律。,如果兩個系統(tǒng)具有某種“共同”性質(zhì)，我們就說這兩個系統(tǒng)達到了熱平衡。,在初中物理中，我們將溫度定義為“表示物體冷熱程度的物理量”，根據(jù)熱平衡定律，我們可以看出，溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量。,3. 溫度計與溫標,我們測量室內(nèi)外溫度，體溫都需要用到溫度計，它。根據(jù)“一切互為熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”這一原理。,為了表

2、示出物體溫度的數(shù)值，對溫度零點、分度方法所做的規(guī)定，就是溫標。生活中常見的有攝氏溫標、華氏溫標等。,宏觀上物體存在著動能，那么分子之間是否存在呢？,宏觀物體存在著勢能，分子之間是否也存在勢能？,分子的動能和勢能與宏觀物體的動能和勢能是不是有什么必然的聯(lián)系呢？,第七章 分子動理論,第 五 節(jié),內(nèi) 能,1.知識與能力,知道分子熱運動的動能和溫度有關，且溫度是分子熱運動平均動能的標志。,知道什么是分子勢能，且分子勢能和物體的體積有關。,知道什么是內(nèi)能，且內(nèi)能與溫度和體積有關。,能夠區(qū)分內(nèi)能和機械能。,了解分子動能和勢能，并知道影響他們的因素。,區(qū)分內(nèi)能和機械能。,注重理論聯(lián)系實際，善于觀察，勇于探索

3、，勤于思考，養(yǎng)成良好的學習習慣。,注意鍛煉自己的表達能力和邏輯思維能力，更好的研究所學內(nèi)容。,2.過程與方法,3.情感態(tài)度與價值觀,重點,溫度為分子平均動能的標志。,分子勢能由分子間相對位置決定。,內(nèi)能與機械能有區(qū)別。,難點,分子勢能隨分子間距離的變化情況。,1.分子動能 2.分子勢能 3.內(nèi)能,1.分子動能,由分子動理論可知，物體是由大量分子組成的，組成物體的分子在永不停息的做無規(guī)則運動，所以每個分子都具備動能。,構(gòu)成物體的分子是大量的，它們做分子熱運動的速率是大小不一的，因此我們不能保證每個分子的動能都相等，有的特別大，有的特別小，這樣，我們研究分子動能就比較不利，但絕大多數(shù)分子都具有一個

4、相對集中的速度，也就是我們所要研究的分子，研究單個分子意義不大，因為其毫無規(guī)則可言。,我們所關心的是組成系統(tǒng)的大量分子整體表現(xiàn)出來的性質(zhì)，單個分子并不能反映出分子的整體特性，因此我們也不研究單個分子的動能大小，也沒有辦法研究，我們注重的是所有分子的動能的平均值，這個平均值被我們稱為是分子熱運動的平均動能。,從宏觀角度看：溫度是描述物體冷熱程度的物理量。 從微觀方面：溫度是描述物體大量分子無規(guī)則運動劇烈程度的物理量。,溫度是分子熱運動 平均動能的標志。,溫度是大量分子熱運動的宏觀表現(xiàn)，對于單個分子來說溫度是沒有意義的，因此不能說溫度升高，某個分子動能增大。,溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的平均動能的

5、標志，溫度升高，分子的平均動能增大，但并不是每個分子的動能都增大，也有可能減小。,同一溫度下，不同物質(zhì)分子的平均動能都相同，但不能說分子的平均速率完全相同。,通過我們學習的擴散現(xiàn)象和布朗運動我們可以看出，溫度升高時分子的無規(guī)則熱運動加劇，因此，綜合我們剛剛學習的，溫度升高，分子熱運動的平均動能增大，同樣也反映出溫度是分子熱運動的平均動能的標志。,2.分子勢能,將杠鈴舉起地面后，系統(tǒng)就有了勢能,將弓拉滿后，系統(tǒng)具有了勢能,經(jīng)過我們的學習，我們知道分子之間也存在相互作用的引力和斥力，所以分子間也存在勢能，它們的勢能也是由分子間的相對位置決定的。,當r=r0時，彈簧處于原長狀態(tài)，彈性勢能為零。,當r

6、r0時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，繼續(xù)壓縮，彈性勢能增大。,當rr0時，彈簧處于拉伸狀態(tài)，繼續(xù)拉伸，彈性勢能增大。,當rr0時，分子引力和斥力也隨距離的增大而減小，但是引力減小的快，所以分子力表現(xiàn)為引力，r=r0時，分子引力和斥力是相等的，分子力為零。,我們可以看出，分子力的變化和分子間距離的關系比較復雜，因此分子勢能和分子間距離的關系也是相當復雜，我們知道，分子勢能是與分子之間的相對位置有關系的，我們可以根據(jù)分子力的坐標圖試著作出分子勢能的坐標圖。,分子勢能是由分子間相對位置決定的，當分子間距離發(fā)生變化時，就要克服分子力做功，從而引起分子勢能的變化。,.當rr0時，分子間作用力很小，可以忽略，可認為

7、分子間沒有相互作用，此時的分子勢能為零。,.當rr0時，分子力表現(xiàn)為引力，增大分子間距離，克服分子力做功，分子勢能增大。,.當rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力，增大分子間距離，分子斥力做功，分子勢能減小。,.當r=r0時，分子力表現(xiàn)為零，無論增大還是減小r，都要克服分子力做功，分子勢能增大，所以，當r=r0時，分子勢能最小。,分子勢能最小和分子勢能為零是不相同的，分子勢能是人為規(guī)定的，就拿上圖來說，我們是取無窮遠出勢能為零，從圖中我們也能看出，r由無窮遠開始減小的過程中，分子勢能是先減小后增大的，且在r=r0的時候分子勢能最小。,分子勢能還與物體體積有關，分子體積改變，分子間距離就隨之改變，從而引起

8、分子勢能的改變。,3.內(nèi)能,任何物體的分子無時無刻不在做無規(guī)則的熱運動，所以說，任何物體都具有內(nèi)能。,內(nèi)能是分子動能與勢能的總和，任何物體的分子都在永不停息的做無規(guī)則運動，都具有分子動能，分子間也存在相互作用，即都具有分子勢能，因此不論什么時候，分子內(nèi)能都不可能為零，而分子熱運動的平均動能與溫度有關，分子勢能與物體的體積有關，所以物體的溫度和體積的變化影響分子內(nèi)能的變化。,內(nèi)能和機械能是不同的,在熱現(xiàn)象的研究中，我們一般不考慮物體的機械能。,1.溫度是物體分子熱運動平均動能的標志。,2.分子勢能是由分子間相對位置決定的，它與分子的體積有關。,3.物體中所有分子熱運動的動能和勢能的總和即為內(nèi)能，

9、它受溫度和體積的影響。,1. （2002-上海）有關物體內(nèi)能，以下說法中正確的是（ ）,A. 1g 0水的內(nèi)能比1g 0冰的內(nèi)能大 B. 電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過熱傳遞方式實現(xiàn)的 C. 氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減小 D. 橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加,AD,0oC的水和0oC的冰分子平均動能相同，但內(nèi)能并不同，水結(jié)冰必須放出熱量，說明相同質(zhì)量的水的內(nèi)能比冰大，A正確；電阻發(fā)熱是由于電流做功而不是熱傳遞，B錯誤； 氣體膨脹，對外做功，但可能吸收更多的熱量，C錯誤； 橡皮筋被拉伸時，分子克服分子力做功，所以分子間勢能增加，D正確。,解析,2.（2004海南）關于物體的內(nèi)能變化，下

10、列說法正確的是（ ）,A. 物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大 B. 物體對外作用，內(nèi)能一定減小 C. 物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變 D. 物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變,C,解析,物體內(nèi)能的改變是由兩方面決定，做功和熱傳遞，當物體吸收熱量時，若對外做更多的功，內(nèi)能是減小的，A錯誤；同理，物體對外做功，若吸收更多的熱量，內(nèi)能同樣可以增大，B錯誤；若物體吸收熱量和對外做功剛好相等，那么內(nèi)能有可能不變，C正確；物體放出熱量的同時對外做功，內(nèi)能一定是減小的，D錯誤。,3.（2005江蘇）下列關于分子和分子勢能的說法，正確的是（ ）,A. 當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總隨分子間

11、距離的增大而增大 B. 當分子里表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總隨分子間距離的增大而減小 C. 當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總隨分子間距離的減小而增大 D. 當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總隨分子間距離的減小而減小,C,解析,分子力表現(xiàn)為引力，即rr0,此時分子力隨距離的增大先增大后減小，勢能隨距離的增大而增大，故A錯誤，B錯誤；分子力表現(xiàn)為斥力，即rr0,此時分子力隨距離的增大而減小，勢能隨距離的增大而減小，故C正確，D錯誤。,B,解析,內(nèi)能是由溫度和體積共同決定的，所以只是溫度低并不能說內(nèi)能一定小，但分子的平均動能一定小，A錯誤，B正確；溫度是分子平均動能的標志，但和分子

12、的速率無關，C錯誤；平均動能是由溫度決定的，和分子速度無關，D錯誤。,D,改變物體內(nèi)能方式有兩種，做功和熱傳遞，物體內(nèi)能增加20J，可能是單純的做20J的功或單純的熱傳遞20J，但也可能是做功和熱傳遞一共20J，所以A錯誤，B錯誤，C錯誤，若是做功20J使內(nèi)能增加，那么溫度不變，分子的平均動能有可能不變，D正確。,解析,BD,解析,氫氣與氧氣的溫度相同，分子的平均動能相同，由于氧分子質(zhì)量比氫分子質(zhì)量大，所以氫分子平均速率大，又因為兩種氣體總質(zhì)量相等，氫分子質(zhì)量比氧分子質(zhì)量小，所以氫分子數(shù)大于氧分子數(shù)，氫氣的分子動能總和大于氧氣分子的動能總和，由于氣體分子間距較大，不計較分子勢能，所以氫氣內(nèi)能更

13、大，答案為BD。,1. 彈簧無壓縮也無伸長時，即彈簧無形變時，系統(tǒng)的彈性勢能最小。,如果把彈簧拉長，放開時彈力做正功，小球的運動使系統(tǒng)的勢能減小。如果把彈簧壓縮，放開時彈力做正功，小球的運動系統(tǒng)的勢能也減小。因為不論彈簧被拉長釋放還是壓縮釋放，彈簧都將要恢復到原長的狀態(tài)（即勢能最小的狀態(tài)）。如果系統(tǒng)不受外力，處于穩(wěn)定狀態(tài)，則系統(tǒng)的勢能可以任意定，一般定為零。,2.如果以無窮遠處的電勢能為0，當兩個同種電荷由無窮遠處逐漸靠近的過程中，電荷要克服兩者間斥力做功，即電場力做負功，電勢能逐漸增大，由于無窮遠處的電勢能為零，因此，當兩個同種電荷的距離為r時，電勢能是正值，它們的運動趨勢將使系統(tǒng)的勢能變小。 如果以無窮遠處的電勢能為0，當兩個異種電荷由無窮遠處逐漸靠近的過程中，兩電荷間引力要做功，電勢能逐漸減小，因此，當兩個異種電荷為r時，電勢能為負值，由于異種電荷之間具有吸引力，它們具有相互