內(nèi)能 一、內(nèi)能 1．分子動(dòng)能 像一切運(yùn)動(dòng)著的物體一樣，做熱運(yùn)動(dòng)的分子也具有動(dòng)能，這就是分子動(dòng)能。 物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的速率大小不一，所以各個(gè)分子的動(dòng)能也有大有小，而且在不斷改變。在熱現(xiàn)象的研究中，我們關(guān)心的是組成系統(tǒng)的大量分子整體表現(xiàn)出來的熱學(xué)性質(zhì)，因而重要的不是系統(tǒng)中某個(gè)分子的動(dòng)能大小，而是所有分子的動(dòng)能的平均值。這個(gè)平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能。 從擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)中可以看到，溫度升高時(shí)分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇。因此可以說：物質(zhì)的溫度是它的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。 2．分子勢能 如果宏觀物體之間存在引力或斥力，它們組成的系統(tǒng)就具有勢能，例如重力勢能、彈性勢能?，F(xiàn)在我們知道，分子間存在著分子力，因此分子組成的系統(tǒng)也具有分子勢能，分子勢能的大小由分子間的相互位置決定，即與物體的體積有關(guān)。 分子勢能與分子間距離的關(guān)系比較復(fù)雜。由分子間作用力與分子間距離的關(guān)系可知，分子間距離為 SKIPIF 1 < 0 時(shí)分子間合力為零； SKIPIF 1 < 0 時(shí)表現(xiàn)為引力，這時(shí)增大分子間距離必須克服引力做功，因此分子勢能隨分子間距離的增大而增大； SKIPIF 1 < 0 時(shí)表現(xiàn)為斥力，這時(shí)要減小分子間的距離，必須克服斥力做功，因此隨著分子間距離的減小分子勢能也要增大。分子勢能與分子間距離的關(guān)系如圖所示。 典例精講 【例2.1】（永昌縣校級(jí)期末）設(shè)r0是分子間引力和斥力平衡時(shí)的距離，r是兩個(gè)分子間的實(shí)際距離，則以下說法中正確的是（　?。?A．r＝r0時(shí)，分子勢能為零 B．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子勢能逐漸減小 C．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子勢能先減小后增大 D．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子勢能先增大后減小再增大 【分析】在平衡距離以內(nèi)，分子力表現(xiàn)為斥力，在平衡距離以外分子力表現(xiàn)為引力。由分子力做功可判定分子勢能變化。 【解答】解：A、r＝r0時(shí)，分子間的引力和斥力相等，分子力為零，分子勢能最小，但不一定為0，與0勢能點(diǎn)的選取有關(guān)。故A錯(cuò)誤。 BCD、當(dāng)r0＜r＜4r0時(shí)，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力，故從4r0到平衡位置分子力一直做正功，分子勢能一直減?。还蔅正確，CD錯(cuò)誤。 故選：B。 【例2.2】（青銅峽市校級(jí)期末）對于分子動(dòng)理論和物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　?。?A．溫度高的物體的平均動(dòng)能一定大，內(nèi)能也一定大 B．當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子間作用力就一直減小 C．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢能隨分子間距的減小而增大 D．某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為ρ，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)為NA 【分析】溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志；分子間同時(shí)存在引力和斥力，隨著分子間距的增加，引力和斥力同時(shí)減??；根據(jù)分子力做功判斷分子勢能的變化。 【解答】解：A、溫度高的物體分子平均動(dòng)能一定大，但是內(nèi)能不一定大，還與物體物質(zhì)的量等有關(guān)；故A錯(cuò)誤； B、當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力可能先增大后減小，故B錯(cuò)誤； C、當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的減小而增大，故C正確； D、氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的大小，所以對于氣體公式NA不成立，故D錯(cuò)誤 故選：C。 【例2.3】（徐州期末）如圖所示，為分子力隨分子間距離的變化關(guān)系圖。設(shè)r0為A、B兩分子間引力和斥力平衡時(shí)的位置，現(xiàn)將A固定在O點(diǎn)，將B從與A相距處r0由靜止釋放，在B遠(yuǎn)離A的過程中，下列說法正確的是（　　） A．B速度最大時(shí)，分子勢能最小 B．B在運(yùn)動(dòng)過程中分子勢能一直減小 C．B速度最大時(shí)，A對B的分子斥力為零 D．引力和斥力均減小，但引力減小得更快 【分析】當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí)，分子力為零，分子勢能最??；當(dāng)分子間距離小于平衡距離時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力；根據(jù)圖象分析答題。 【解答】解：AB、由0.5r0到r0過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，距離增大時(shí)，分子力做正功，分子勢能減小，當(dāng)r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，所以r＝r0時(shí)，ab間的分子勢能最小，故A正確，B錯(cuò)誤； C、根據(jù)動(dòng)能定理，分子間的距離從0.5r0增大到r0過程中，動(dòng)能增加，從r0到無限遠(yuǎn)，動(dòng)能減小，所以r＝r0時(shí)b的動(dòng)能最大，a對b的作用力為零，故C錯(cuò)誤； D、b從與a相距0.5r0處由靜止釋放，b遠(yuǎn)離a的過程中，距離增大，引力和斥力均減小，但斥力減小較快，故D錯(cuò)誤 故選：A。 3．內(nèi)能 物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。 物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積都有關(guān)系。 典例精講 【例3.1】（朝陽區(qū)校級(jí)期末）下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法正確的是（　?。?A．溫度為0℃的物體沒有內(nèi)能 B．物體的內(nèi)能越大，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 C．物體的體積增大時(shí)，內(nèi)能一定增大 D．改變內(nèi)能的兩種常見方式分別是做功和熱傳遞 【分析】物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能。物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、還與物體的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量有關(guān)；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子平均動(dòng)能越大；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，△E＝w+Q判斷。 【解答】解：A、所有的物體都具有一定的內(nèi)能。故A錯(cuò)誤； B、物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、還與物體的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量有關(guān)，物體的內(nèi)能大溫度不一定高，則分子的熱運(yùn)動(dòng)不一定劇烈。故B錯(cuò)誤； C、物體的體積增大時(shí)，內(nèi)能不一定增大，如絕熱膨脹的過程中體積增大，氣體的內(nèi)能減少。故C錯(cuò)誤； D、根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，改變內(nèi)能的兩種常見方式分別是做功和熱傳遞。故D正確 故選：D。 【例3.2】（西城區(qū)期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　?。?A．溫度高的物體內(nèi)能一定大 B．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大 C．只有物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能才能增大 D．物體內(nèi)能的多少，跟物體的溫度和體積有關(guān)系 【分析】解本題需知道：（1）物體的內(nèi)能的大小與什么因素有關(guān)。（2）改變物體內(nèi)能的方法。 【解答】解：AD、物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能之和，物體內(nèi)能的多少，跟物體的溫度和體積都有關(guān)系，溫度高的物體內(nèi)能不一定大，故A錯(cuò)誤，D正確。 B、物體從外界吸收熱量，同時(shí)對外做功，內(nèi)能可能減小，故B錯(cuò)誤。 C、做功和吸放熱均可以改變物體的內(nèi)能，故C錯(cuò)誤。 故選：D。 【例3.3】（房山區(qū)期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　　） A．物體內(nèi)能是物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢能的總和 B．物體的機(jī)械能越大，其內(nèi)能一定越大 C．氣體的體積增大，內(nèi)能一定增加 D．物體的內(nèi)能增加，溫度一定升高 【分析】（1）內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢能的總和，一切物體都有內(nèi)能；物體的內(nèi)能的大小與物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)有關(guān)。 （2）機(jī)械能的改變與內(nèi)能的改變沒有必然聯(lián)系。 【解答】解：A、內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢能的總和，故A正確。 B、一切物體都有內(nèi)能，物體的機(jī)械能為零時(shí)，內(nèi)能一定不為零，一個(gè)物體的機(jī)械能發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)能不一定發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤。 C、氣體的體積增大，對外做功，內(nèi)能可能減小，故C錯(cuò)誤。 D、物體內(nèi)能的大小與物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)有關(guān)，內(nèi)能增加，溫度不一定升高，故D錯(cuò)誤。 故選：A。 【例3.4】（景谷縣校級(jí)期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是（　　） A．1g0℃的水的內(nèi)能比1g0℃的冰的內(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(shí)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(shí)，分子勢能一定增加 【分析】改變物體內(nèi)能的方法：一是做功，二是熱傳遞；這兩種方式在改變物體的內(nèi)能方面效果是相同的； 物體的內(nèi)能：物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能． 【解答】解：A、冰融化時(shí)要吸收熱量，故1g0℃的水的內(nèi)能比1g0℃的冰的內(nèi)能大，故A正確； B、電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“電流做功”方式實(shí)現(xiàn)的，故B錯(cuò)誤； C、氣體膨脹對外做功，如果其它物體對氣體進(jìn)行熱傳遞，氣體的內(nèi)能不一定減小，故C錯(cuò)誤； D、橡皮筋分子之間的距離是大于分子平均位置距離的，分子力體現(xiàn)為引力，所以當(dāng)拉橡皮筋的時(shí)候，一些分子之間的距離變大了，克服分子力做功，分子勢能增加，故D正確； 故選：AD。 隨堂練習(xí) 一．選擇題（共10小題） 1．（重慶校級(jí)模擬）關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（　?。?A．分子間的距離增大時(shí)，分子勢能一定增大 B．溫度越高，分子擴(kuò)散越快 C．物體吸熱時(shí)，它的內(nèi)能一定增加 D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 2．（南平模擬）如圖所示，甲分子固定在體系原點(diǎn)O，只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的（　?。? A．乙分子在P點(diǎn)（x＝x2）時(shí)加速度最大 B．乙分子在P點(diǎn)（x＝x2）時(shí)動(dòng)能最大 C．乙分子在Q點(diǎn)（x＝x1）時(shí)處于平衡狀態(tài) D．乙分子在Q點(diǎn)（x＝x1）時(shí)分子勢能最小 3．（南平期末）如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，則在這四個(gè)點(diǎn)中，該系統(tǒng)分子勢能最低的位置在點(diǎn)（　?。? A．a(chǎn) B．b C．c D．d 4．（銅梁縣校級(jí)月考）兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0．相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零，下列說法正確的是（　?。?①在r＞r0階段，分子動(dòng)能增大，勢能減小 ②在r＜r0階段，斥力增大，引力減小 ③在r＝r0時(shí)，分子力合力為零 ④在r＝r0時(shí)，分子勢能為零 ⑤分子動(dòng)能和分子勢能之和在整個(gè)過程中不變． A．①③⑤ B．②④ C．①②④ D．③⑤ 5．（北京校級(jí)期中）下列說法正確的是（　?。?A．氣體中大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，分子速率的分布也是沒有規(guī)律的 B．從微觀角度看，氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁單位面積上的平均沖量 C．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 D．理想氣體的溫度升高，壓強(qiáng)一定增大 6．（鼓樓區(qū)校級(jí)模擬）有一定質(zhì)量的理想氣體，其溫度由T1升高到T2，在此過程中（　?。?A．如果氣體體積膨脹并因而對外作功，則分子的平均平動(dòng)能可能會(huì)減少 B．如果氣體體積保持不變，則分子的平均平動(dòng)能可能不變 C．只有當(dāng)氣體體積被壓縮且外界對氣體做功時(shí)，分子的平均平動(dòng)能才會(huì)增加 D．不論氣體的體積如何變化，分子的平均平動(dòng)能總是增加 7．（紹興縣校級(jí)月考）某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：把空的燒瓶放到烤箱里，烤了幾分鐘后，關(guān)于燒瓶中的氣體，下列說法正確的是（　?。?A．氣體分子間的作用力減小 B．氣體分子的平均速率增大 C．氣體分子的平均動(dòng)能減小 D．氣體（含跑出燒瓶的氣體）對外界做功，所以氣體的內(nèi)能減少 8．（漳州模擬）對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)與體積發(fā)生變化時(shí)，下列說法中正確的是（　?。ㄌ钸x項(xiàng)前的字母） A．壓強(qiáng)與體積都增大，其分子平均動(dòng)能也一定增大 B．壓強(qiáng)與體積都增大，其分子平均動(dòng)能有可能減小 C．壓強(qiáng)增大與體積減小時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定不變 D．壓強(qiáng)減小而體積增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定增大 9．（重慶模擬）下列說法正確的是（　　） A．氣體的內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間勢能之和 B．氣體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能和分子間勢能也隨之改變 C．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功 D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體 10．（歷下區(qū)校級(jí)期中）有關(guān)內(nèi)能，以下說法中正確的是（　?。?A．溫度低的物體內(nèi)能小 B．溫度低的物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小 C．物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度越來越大，物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能也越來越大 D．物體內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和 二．多選題（共3小題） 11．（廣西二模）下列說法正確的是（　?。?A．氣體很容易充滿整個(gè)容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn) B．懸浮在液體中的顆粒越小，液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 C．物體內(nèi)部所有分子的分子動(dòng)能總和叫做物體的內(nèi)能 D．當(dāng)分子間的引力和斥力相互平衡時(shí)，分子間分子勢能最小 E．若一定質(zhì)量的理想氣體在被壓縮的同時(shí)放出熱量，則氣體內(nèi)能可能減小 12．（錦州期末）下列五幅圖的有關(guān)說法中正確的是 （　　） A．分子間距離在小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時(shí)，引力減小、斥力增大，分子力表現(xiàn)為斥力 B．水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時(shí)可把分子當(dāng)作球體處理 C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性 D．猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大，氣體分子間表現(xiàn)為斥力，可看作是絕熱變化 E．圖為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖象，由圖可知狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高 13．（大豐區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　?。?A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同 B．氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大 C．氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變 D．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) 三．解答題（共2小題） 14．（高臺(tái)縣校級(jí)期末）熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系是T＝　 　k． 15．（新樂市校級(jí)月考）從15m高處落下來的水，如果它的重力勢能的30%用來使水溫度升高，那么水落下后溫度升高多少？已知g＝10m/s2，水的比熱容為c＝4.2×103J/（Kg?℃）。 隨堂練習(xí) 參考答案與試題解析 一．選擇題（共10小題） 1．（重慶校級(jí)模擬）關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（　?。?A．分子間的距離增大時(shí)，分子勢能一定增大 B．溫度越高，分子擴(kuò)散越快 C．物體吸熱時(shí)，它的內(nèi)能一定增加 D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 【分析】分子勢能與分子之間距離的關(guān)系；溫度越高，分子擴(kuò)散越快；熱力學(xué)第二定律描述的宏觀自然過程的方向性，在一定的條件下，熱量可能從低溫物體傳到高溫物體． 【解答】解：A、分子間距離從無限遠(yuǎn)處逐漸減小到平衡位置的過程中，分子勢能逐漸減小，故A錯(cuò)誤； B、擴(kuò)散的快慢與溫度的高低有關(guān)，溫度越高，分子的運(yùn)動(dòng)越快，引起物質(zhì)的擴(kuò)散加快，故B正確； C、物體吸熱時(shí)，若同時(shí)對外做功，它的內(nèi)能不一定增加，故C錯(cuò)誤； D、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，但是在一定的條件下，熱量可能從低溫物體傳到高溫物體，如空調(diào)。故D錯(cuò)誤。 故選：B。 2．（南平模擬）如圖所示，甲分子固定在體系原點(diǎn)O，只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的（　?。? A．乙分子在P點(diǎn)（x＝x2）時(shí)加速度最大 B．乙分子在P點(diǎn)（x＝x2）時(shí)動(dòng)能最大 C．乙分子在Q點(diǎn)（x＝x1）時(shí)處于平衡狀態(tài) D．乙分子在Q點(diǎn)（x＝x1）時(shí)分子勢能最小 【分析】分子間存在相互作用的引力和斥力，當(dāng)二者大小相等時(shí)兩分子共有的勢能最小，分子間距離為平衡距離，當(dāng)分子間距離變大或變小時(shí)，分子力都會(huì)做負(fù)功，導(dǎo)致分子勢能變大。兩分子所具有的總能量為分子動(dòng)能與分子勢能之和 【解答】解：A、由圖象可知，乙分子在P點(diǎn)（x＝x2）時(shí)，分子勢能最小，此時(shí)分子處于平衡位置，分子引力與分子斥力大小相等，合力為零，加速度為零，故A錯(cuò)誤 B、乙分子在P點(diǎn)（x＝x2）時(shí)，分子勢能最小，由能量守恒定律則知，分子的動(dòng)能最大，故B正確； C、乙分子在Q點(diǎn)（x＝x1）時(shí)，分子間距離小于平衡距離，分子引力小與分子斥力，合力表現(xiàn)為斥力，在Q點(diǎn)分子不處于平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤； D、由圖象可知，乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢能為零，大于分子在P點(diǎn)的分子勢能，因此在Q點(diǎn)分子勢能不是最小，故D錯(cuò)誤； 故選：B。 3．（南平期末）如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，則在這四個(gè)點(diǎn)中，該系統(tǒng)分子勢能最低的位置在點(diǎn)（　　） A．a(chǎn) B．b C．c D．d 【分析】根據(jù)圖象可以看出分子力的大小變化，在橫軸下方的為引力，上方的為斥力，分子力做正功分子勢能減小，分子力做負(fù)功分子勢能增大． 【解答】解：根據(jù)圖象可以看出分子力的大小變化，在橫軸下方的為引力，上方的為斥力，把乙分子沿x軸正方向從a處移動(dòng)到d處過程中，在b位置分子間作用力最小，為零； 乙分子從a到b分子力是斥力且不斷減小，隨距離增加分子力做正功，分子勢能減小大； 由b到d一直受引力，隨距離增加，分子力做幅功，分子勢能增加； 故在b位置分子勢能最小。 故選：B。 4．（銅梁縣校級(jí)月考）兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0．相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零，下列說法正確的是（　?。?①在r＞r0階段，分子動(dòng)能增大，勢能減小 ②在r＜r0階段，斥力增大，引力減小 ③在r＝r0時(shí)，分子力合力為零 ④在r＝r0時(shí)，分子勢能為零 ⑤分子動(dòng)能和分子勢能之和在整個(gè)過程中不變． A．①③⑤ B．②④ C．①②④ D．③⑤ 【分析】當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí)，分子力為零，分子勢能最小；當(dāng)分子間距離小于平衡距離時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力；根據(jù)圖象分析答題． 【解答】解：①、r0為分子間的平衡距離，分子間距大于平衡距離時(shí)分子間為引力，小于平衡距離時(shí)，分子間為斥力；則有：在r＞r0階段，分子力表現(xiàn)為引力，相互靠近時(shí)F做正功，分子動(dòng)能增加，勢能減小，故①正確； ②、當(dāng)r＜r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，斥力和引力都增大。故②錯(cuò)誤。 ③、在r＝r0時(shí)，斥力和引力大小相等，方向相反，分子力合力為零，故③正確。 ④取兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零，在r＞r0階段，分子力表現(xiàn)為引力，相互靠近時(shí)F做正功，分子動(dòng)能增加，勢能減小，所以在r＝r0時(shí)，分子勢能小于零。故④錯(cuò)誤； ⑤、由于沒有外力做功，根據(jù)能量守恒定律可知分子動(dòng)能和勢能之和在整個(gè)過程中不變，故⑤正確； 故選：A。 5．（北京校級(jí)期中）下列說法正確的是（　?。?A．氣體中大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，分子速率的分布也是沒有規(guī)律的 B．從微觀角度看，氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁單位面積上的平均沖量 C．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 D．理想氣體的溫度升高，壓強(qiáng)一定增大 【分析】由于大量氣體分子都在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個(gè)平均持續(xù)的沖力，致使氣體對器壁產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)． 根據(jù)壓強(qiáng)的定義得壓強(qiáng)等于作用力比上受力面積，即氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力． 氣體壓強(qiáng)與溫度和體積有關(guān)． 【解答】解：A、氣體中大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，分子速率的分布是有規(guī)律的，故A錯(cuò)誤； B、由于大量氣體分子都在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個(gè)平均持續(xù)的沖力，致使氣體對器壁產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)。 根據(jù)壓強(qiáng)的定義得壓強(qiáng)等于作用力比上受力面積，即氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均沖力。故B錯(cuò)誤。 C、溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，故C正確； D、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體的溫度升高，體積可能增大，故壓強(qiáng)不一定增大，故D錯(cuò)誤； 故選：C。 6．（鼓樓區(qū)校級(jí)模擬）有一定質(zhì)量的理想氣體，其溫度由T1升高到T2，在此過程中（　?。?A．如果氣體體積膨脹并因而對外作功，則分子的平均平動(dòng)能可能會(huì)減少 B．如果氣體體積保持不變，則分子的平均平動(dòng)能可能不變 C．只有當(dāng)氣體體積被壓縮且外界對氣體做功時(shí)，分子的平均平動(dòng)能才會(huì)增加 D．不論氣體的體積如何變化，分子的平均平動(dòng)能總是增加 【分析】溫度是分子平均動(dòng)能的唯一標(biāo)志，溫度升高，說明分子平均動(dòng)能一定增大。 【解答】解：溫度是分子平均動(dòng)能的唯一標(biāo)志，溫度升高，說明分子平均動(dòng)能一定增大。與氣體是否對外做功，做多少功，都沒有關(guān)系。 故ABC錯(cuò)誤，D正確。 故選：D。 7．（紹興縣校級(jí)月考）某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：把空的燒瓶放到烤箱里，烤了幾分鐘后，關(guān)于燒瓶中的氣體，下列說法正確的是（　?。?A．氣體分子間的作用力減小 B．氣體分子的平均速率增大 C．氣體分子的平均動(dòng)能減小 D．氣體（含跑出燒瓶的氣體）對外界做功，所以氣體的內(nèi)能減少 【分析】把空的燒瓶放到烤箱里，烤了幾分鐘后，氣體吸收熱量，內(nèi)能增大，溫度上升，然后結(jié)合分子動(dòng)理論的相關(guān)內(nèi)容即可解答． 【解答】解：A、氣體的分子之間的距離比較大，可以忽略不計(jì)，所以可以認(rèn)為分子之間的作用力不變。故A錯(cuò)誤； B、氣體的溫度上升，溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度上升，則氣體分子的平均速率增大。故B正確，C錯(cuò)誤； D、氣體的分子之間的距離比較大，分子勢能可以忽略不計(jì)，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大。故D錯(cuò)誤。 故選：B。 8．（漳州模擬）對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)與體積發(fā)生變化時(shí)，下列說法中正確的是（　　）（填選項(xiàng)前的字母） A．壓強(qiáng)與體積都增大，其分子平均動(dòng)能也一定增大 B．壓強(qiáng)與體積都增大，其分子平均動(dòng)能有可能減小 C．壓強(qiáng)增大與體積減小時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定不變 D．壓強(qiáng)減小而體積增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定增大 【分析】一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化遵守氣態(tài)方程c，可知T與PV成正比．而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大．根據(jù)氣態(tài)方向和溫度的意義進(jìn)行分析． 【解答】解：AB、一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)與體積都增大時(shí)，根據(jù)氣態(tài)方程c，可知溫度T一定升高，而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以分子平均動(dòng)能也一定增大。故A正確。B錯(cuò)誤。 C、壓強(qiáng)增大，而體積減小時(shí)，其乘積PV可能不變，根據(jù)氣態(tài)方程c，可知溫度可能不變，分子平均動(dòng)能可能不變。故C錯(cuò)誤。 D、壓強(qiáng)減小，而體積增大時(shí)，其乘積PV可能增大，根據(jù)氣態(tài)方程c，可知溫度可能升高，分子平均動(dòng)能可能增大。故D錯(cuò)誤。 故選：A。 9．（重慶模擬）下列說法正確的是（　?。?A．氣體的內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間勢能之和 B．氣體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能和分子間勢能也隨之改變 C．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功 D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體 【分析】氣體的內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間勢能之和；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志；根據(jù)熱力學(xué)第二定律分析功和熱量的關(guān)系，并判斷熱量傳遞的方向． 【解答】解： A、氣體的內(nèi)能是氣體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間勢能之和，故A正確。 B、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定隨之改變，而分子間勢能不一定改變，故B錯(cuò)誤。 C、功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在外界的影響下熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，故C錯(cuò)誤。 D、熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，只有在外界的影響下，熱量才能從低溫物體傳遞到高溫物體，故D錯(cuò)誤。 故選：A。 10．（歷下區(qū)校級(jí)期中）有關(guān)內(nèi)能，以下說法中正確的是（　?。?A．溫度低的物體內(nèi)能小 B．溫度低的物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小 C．物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度越來越大，物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能也越來越大 D．物體內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和 【分析】根據(jù)內(nèi)能的概念分析答題； 物體內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和； 物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度和體積決定； 溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志． 【解答】解：A、物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度和體積有關(guān)，所以溫度低的物體的內(nèi)能不一定小，故A錯(cuò)誤； B、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，不是平均速率的標(biāo)志，還要考慮分子的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤； C、物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度越來越大，該能量是宏觀的動(dòng)能，與分子的平均動(dòng)能無關(guān)，故C錯(cuò)誤； D、物體內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和，故D正確； 故選：D。 二．多選題（共3小題） 11．（廣西二模）下列說法正確的是（　　） A．氣體很容易充滿整個(gè)容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn) B．懸浮在液體中的顆粒越小，液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 C．物體內(nèi)部所有分子的分子動(dòng)能總和叫做物體的內(nèi)能 D．當(dāng)分子間的引力和斥力相互平衡時(shí)，分子間分子勢能最小 E．若一定質(zhì)量的理想氣體在被壓縮的同時(shí)放出熱量，則氣體內(nèi)能可能減小 【分析】氣體總是很容易充滿容器，這是擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)；布朗運(yùn)動(dòng)的顆粒越小，液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈；內(nèi)能是分子動(dòng)能與分子勢能的總和；根據(jù)分子力做功情況判斷分子勢能的變化情況；根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析內(nèi)能的變化。 【解答】解：A、氣體分子間的距離較大，分子間的作用力很小，所以分子是比較自由的，總是很容易充滿容器，故A錯(cuò)誤。 B、根據(jù)布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，懸浮在液體中的顆粒越小，液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故B正確。 C、根據(jù)內(nèi)能的定義可知，物體內(nèi)部所有分子的分子動(dòng)能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能，故C錯(cuò)誤。 D、當(dāng)分子間的引力和斥力相互平衡時(shí)，無論分子間距離增大或減小，都要克服分子力做功，分子勢能都增大，所以當(dāng)分子間的引力和斥力相互平衡時(shí)，分子間分子勢能最小，故D正確。 E、若一定質(zhì)量的理想氣體在被壓縮的同時(shí)放出熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得△U＝W﹣Q，如果W＜Q，則氣體內(nèi)能減小，故E正確。 故選：BDE。 12．（錦州期末）下列五幅圖的有關(guān)說法中正確的是 （　?。?A．分子間距離在小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時(shí)，引力減小、斥力增大，分子力表現(xiàn)為斥力 B．水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時(shí)可把分子當(dāng)作球體處理 C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性 D．猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大，氣體分子間表現(xiàn)為斥力，可看作是絕熱變化 E．圖為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖象，由圖可知狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高 【分析】物質(zhì)由分子組成，分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力，分子間的作用力與分子間的距離有關(guān)分子引力和斥力都隨距離增大而減??；水面上的單分子油膜，在測量油膜分子直徑d大小時(shí)把它們當(dāng)做球形處理；晶體具有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)；體積縮小則外界對氣體做功，體積增大則氣體對外界做功。 【解答】解：A、分子間距離小于r0范圍內(nèi)分子間間距離減小時(shí)，斥力和引力都增大，但引力增大得慢，所以分子力表現(xiàn)為斥力，故A錯(cuò)誤； B、水面上的單分子油膜，在測量油膜分子直徑d大小時(shí)把它們當(dāng)做球形處理，故B正確； C、晶體具有點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，食鹽屬于晶體，食鹽中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性，故C正確； D、猛推木質(zhì)推桿，外界對氣體做正功，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大。因?yàn)槊屯坪苎杆伲瑏聿患芭c外界發(fā)生熱交換，可看作是絕熱變化，但由于氣體分子之間的距離仍然較大，分子之間的作用力仍然可以忽略不計(jì)。故D錯(cuò)誤； E、根據(jù)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率分布與溫度的關(guān)系可知，圖中氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖象，由圖可知狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高；故E正確 故選：BCE。 13．（大豐區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　　） A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同 B．氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大 C．氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變 D．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) 【分析】理想氣體是一種理想化的物理模型，實(shí)際上并不存在；理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，與氣體的體積無關(guān)；實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下可以看做理想氣體。 【解答】解：A、質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能不一定相同，還和氣體的種類有關(guān)，故A錯(cuò)誤； B、物體的內(nèi)能與溫度、體積有關(guān)，與物體宏觀整體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能無關(guān)，所以整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能不一定越大，故B錯(cuò)誤； C、氣體被壓縮時(shí)，外界對氣體做功W＞0，如果向外界放熱Q＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，△U＝W+Q，可能△U＝0內(nèi)能不變，故C正確； D、理想氣體分子間無分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故D正確； 故選：CD。 三．解答題（共2小題） 14．（高臺(tái)縣校級(jí)期末）熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系是T＝　273+t　k． 【分析】攝氏溫度t與熱力學(xué)溫度T中的每一度是相同的；它們的關(guān)系為T＝t+273.15． 【解答】解：熱力學(xué)溫度是以﹣273℃為零點(diǎn)，每一K與一℃相對應(yīng)；故對應(yīng)關(guān)系為： T＝273+t（K） 故答案為：273+t 15．（新樂市校級(jí)月考）從15m高處落下來的水，如果它的重力勢能的30%用來使水溫度升高，那么水落下后溫度升高多少？已知g＝10m/s2，水的比熱容為c＝4.2×103J/（Kg?℃）。 【分析】先求解出重力勢能的減小量，再得到內(nèi)能的增加量，最后根據(jù)公式Q＝C水m水△t列式求解。 【解答】解：重力勢能的減小量為：△Ep＝mgh ① 內(nèi)能增加量為：△E內(nèi)＝30%×△Ep② Q＝C水m水△t ③ 聯(lián)立以上三式解得 △t＝0.011℃ 答：水下落后溫度升高：1.1×10﹣2℃

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4 分子動(dòng)能和分子勢能

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