分子的动能和势能 物体的内能

我们已经知道,组成物质的分子总是不停地在运动着,分子的运动是没有规则的。同一时刻,物体内的分子的运动方向不同,向各个方向都有;同一时刻,分子运动的速率也不同,大多数分子是中等速率,但也有一些分子速率很大,有一些分子速率很小。

运动着的分子跟运动着的物体一样具有动能,叫做分子的动能。我

们在研究分子动能时,不只是一个分子的动能,而是物体内所有分子动能的平均值,叫做分子的平均动能

温度越高,布朗运动越剧烈,扩散现象也加快,表明温度跟大量分子的无规则运动的剧烈程度有关。分子运动越剧烈,分子平均动能就越大,物体的温度也越高,所以从分子动理论的观点来看,温度是物体分子平均动能的标志。

我们已经学过,重力势能和弹性势能是由于相互作用的物体的相对位置关系所具有的能量。分子之间也存在相互作用力,因此分子也具有由它们相对位置所决定的势能,叫做分子的势能

我们已经知道分子间的相互作用与分子间的距离有关。当分子距离等于 r0 时,引力和斥力恰好相等,分子处于平衡状态。如果分子间的距离小于 r0,它们之间的相互作用表现为斥力,分子的势能随着分子间的距离减小而增大;如果分子间的距离大于 r0,它们的相互作用表现为引

力,分子的势能先随着分子间的距离增大而增大,接着随分子间的距离增大而减小。

一个物体,它的体积改变时,分子间的距离随着改变,分子的势能也随着改变,因此分子的势能跟物体的体积有关。

一切物体都是由相互作用着的分子组成,这些分子都是不停地在作无规则运动。我们把物体所有的分子的动能和所有分子间的势能的总和叫做物体的内能。物体内能的多少跟物体的体积和物体的温度有关。