分子势能
物理学概念
分子势能是分子间由于存在相互的作用力,从而具有的与其相对位置有关的能。分子势能是内能的重要组成部分。
作用力
分子间力是分子势能的根本原因。
分子间作用力分为斥力和引力.在平衡位置时相对平衡,小于平衡位置时表现为斥力,大于平衡位置时表现为引力·但无论何时,引力与斥力都是同时存在的。
分子之间存在引力和斥力,但分子间距大于平衡位置的间距r0 10倍以上的时候,他们之间的作用力就变得十分微弱,可以忽略不计,如:碎玻璃之间的距离对于分子来说是巨大的,所以他们之间可认为没有作用力。
分子势能就是由分子间作用力引起的,所以分子势能与分子间的相互作用力的大小和相对位置有关。
关系
当分子间距离大于平衡距离时,分子力表现为引力,此时增大分子间距离,分子力作负功,分子势能增加;当分子间距离小于平衡距离时,分子力为斥力,此时减小距离,分子力还是做负功,分子势能增加;由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小,但不一定为零,因为分子势能是相对的。
以下是一些常见结论。
1.分子距离在平衡距离处分子势能最小,但不为0.
2.分子距离在大于平衡距离和小于平衡距离时其分子势能将增大
3.分子距离在小于平衡距离时,斥力大于引力,分子势能表现为斥力最大值在零距离处.
4.分子距离在大于平衡距离时,引力大于斥力,分子势能表现为引力,无穷远处为0.
5.分子距离在无穷远处引力和斥力都为零,引力引起的势能最大.
6.分子距离在无穷近处引力和斥力最大,斥力引起的势能最大
补充:分子热运动引起的分子间势能取决于物体的体积。
此外值得注意的是:理想气体不考虑分子势能。因为理想气体假设中有给出:除碰撞时刻外,忽略分子间作用力,并且分子碰撞时间极短。
一般情况下的气体分子势能可以忽略。因为,一般情况下的气体之间距离约在10^(-9)m,分子间距大于平衡位置的间距r0 10倍以上。
势能与内能
内能
内能(internal energy)是物体或若干物体构成的系统(简称系统)内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和(动能和势能)。内能常用符号U表示,内能具有能量的量纲国际单位焦耳(J)。
分子势能和分子动能是内能的组成部分。
分子动能
物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能,包括平动、转动、振动所具有的能量。
物质的温度是它的分子热运动的平均动能的标志。
分子势能
分子势能是分子间的相互作用力而产生的能量。
固体、液体中分子势能较大的影响内能,气体中则较小。
物态、体积是分子势能的主要参量。
参考资料
固体成液体体积与分子势能的关系.人民教育出版社.2005-11-09
最新修订时间:2023-02-28 12:20
目录
概述
作用力
关系
参考资料