分子内能和 动能的关系.doc

先弄清物体内能的定义:物体内所有分子的动能和势能之和。其中:1、分子平均动能与温度有关。温度越高，热运动越剧烈，分子平均动能越大；2、分子平均势能与物体的体积有关。分子间距离改变时，分子平均势能也随之改变（类似于弹簧）；宏观上物体体积改变（分子间距离改变），则物体的势能通常改变。3、以上（1、2）是指分子平均动能、平均势能；物体内总的内能应该是所有分子的动能和势能。所以还跟物体包含的分子的个数（宏观上称为物质的量）有关4、另外，与物体所呈现的相态（固态、液态、气态）有关。因为同一物体在不同相态下分子间的作用力是不一样的。比如：理想气体，由于气体分子间的距离相对太大，分子间的作用很小，以至可以忽略；则气体分子间，我们可以认为没有分子势能。但是，当它在液态或固态时，分子间的作用力不能忽略，应该考虑分子势能。综上所述，通常我们认为：1、气态物体的内能，与物体的温度有关、气体的物质的量有关。2、固态、液态物体的内能，与物体的温度、体积、物质的量有关。改变物体的内能，有两种方式：1、做功 其他的能与内能之间转化2、热传递 内能在物体间转移气体做功,内能变化 错误观点：气体对外做功,内能减少,对气体做工,内能增加.请问,内能减少和内能增加,是否一定会温度降低和温度升高呢?此外分子势能有怎样的变化吗?气体对外做功,内能不一定减少,对气体做工,内能不一定增加根据热力学第一定律，还与做工有关理想气体，不考虑分子势能；分子平均动能的标志是温度，物质量一定，温度决定内能 热力学第一定律热力学第一定律：U=Q+W。系统在过程中能量的变化关系英文翻译：the first law of thermodynamics简单解释在热力学中，系统发生变化时，设与环境之间交换的热为Q，与环境交换的功为W，可得热力学能（亦称内能）的变化为U = Q+ W或U=Q-W（目前通用这两种说法，以前一种用的多），为了避免混淆，物理中普遍使用第一种，而化学中通常是说系统对外做功，故会用后一种。定义自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。英文翻译：The first explicit statement of the first law of thermodynamics, by Rudolf Clausius in 1850, referred to cyclic thermodynamic processesIn all cases in which work is produced by the agency of heat, a quantity of heat is consumed which is proportional to the work done; and conversely, by the expenditure of an equal quantity of work an equal quantity of heat is produced.基本内容热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。普遍的能量转化和守恒定律是一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。热力学的基本定律之一。热力学第一定律是对能量守恒和转换定律的一种表述方式。表征热力学系统能量的是内能。通过作功和传热，系统与外界交换能量，使内能有所变化。根据普遍的能量守恒定律，系统由初态经过任意过程到达终态后，内能的增量U应等于在此过程中外界对系统传递的热量Q 和系统对外界作功A之差，即UU=U=QW或Q=U+W这就是热力学第一定律的表达式。如果除作功、传热外，还有因物质从外界进入系统而带入的能量Z，则应为U=QW+Z。当然，上述U、W、Q、Z均可正可负（使系统能量增加为正、减少为负）。对于无限小过程，热力学第一定律的微分表达式为 Q=dU+W因U是态函数，dU是全微分1；Q、W是过程量，Q和W只表示微小量并非全微分，用符号以示区别。又因U或dU只涉及初、终态，只要求系统初、终态是平衡态，与中间状态是否平衡态无关。 对于准静态过程，有Q=dU+pdV气体体积变化和内能的关系 第一个问题，气体体积变大的话，根据分子势能曲线，势能应该也要变大，内能变大。但是气体体积变大一般情况是对外做功，内能应该变小。不懂第二个问题，一定质量的理想气体，体积由V1膨胀到V2，如果是通过等压过程实现，做功为W1，传递热量为Q1，内能变化为U1，如果是通过等温过程实现，做工为W2，传递热量为Q2,内能变化为U2，答案为W1W2,Q1Q2,U1U2，不懂，请分析一下问题补充：1F:晕，对外做功，又不吸收能量怎么内能变大啊？应该变小啊？我来帮他解答2关于第二题我只能解释后两项在体积膨胀时候，温度不变，则内能不变，也不传递热量。但是体积变大了，显然是自发的体积胀大所以对外做功了。做功为负功。压力不变，则温度就会升高，这里明显使用的加热法。所以传递的热量和内能的变化要比另一方法大。气体体积变大的话，根据分子势能曲线，势能应该也要变大，内能变大,但是,当分子间的距离过大(如气体),分子间的作用力就很小很小了,可以忽略,当我们感到气压时,并不是分子间的作用排斥而是分子对物体的撞击产生的气体体积变大一般情况是对外做功的(1)体积由V1膨胀到V2如果是通过等压过程实现,则说明加热,所以Q1Q2,此时T1T2,体积又相同,则内能变化为U1U2,(2)体积由V1膨胀到V2如果是通过等温过程实现,则说明气体对外做功.W1W2首先 理想气体 在恒温膨胀时对外做工 而温度不变吸收能量 内能变大 而不恒温 那要计算 视情况 第二问 同上 等压膨胀 对外做功 温度有可能降低 所以内能吸收的就少1、请问下 分子内能与动能之间的关系？2、另外是不是 分子动能只与温度有关？3、另外想问下 分子内能 动能 与物体的 动能 势能有怎样的关系 是并列还是包含？4、分子内能又与哪些量有关 是不是只能靠u=w+q来判断 分子内能的改变？5、能不能说分子动能不变 分子内能就不变？为什么？我来帮他解答1.你问的是气体的内能和其中气体分子动能关系的问题吧。气体的内能等于其内部分子的 动能 和 势能 的总和。但是当我们将气体看成理想气体时，气体满足理想气体的假设（有三条，可以自己查），简单的说就是可以不考虑气体内部分子的势能。（其实把气体看成理想气体是有条件的：低压，温度不很高）所以在这样的假设下，气体内能等于内部分子动能总和。2.在理想气体下，分子动能只与温度有关，有公式：e(平均动能)=ikT/2，i和k是常数。3.看第一问解答自己理解一下吧。4.第一问中已经阐明在理想气体条件下，气体内能等于分子动能总和所以，E（内能）=N*ikT/2,N为分子总数。也有气体内能正比于温度，比例系数为热容。况且，U=W+Q,一般使用其变化量的形式就是说：内能变化=做功+热传递（热一律）5.在理想气体条件下是可以的，但是如果不是就不行了。将题目扩展一下，如液体沸腾时，温度并不升高，但是由于体积膨胀，分子势能提高，内能还是增大的。以上。因为等质量的两种不同气体分子数不同,温度相同说明分子热运动的平均动能相同,而内能是有分子数和每个分子的平均动能决定,所以等质量等温度的两种不同气体内能不同.理想气体就不用考虑分子势能，所以分子内能完全由分子动能