选修3-3 第二章 气体
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2.1分子热运动的统计规律 温度 内能
【自主学习】
一．分子运动速率分布
1．在静止的气体中，某一时刻向各个方向运动的分子数目大体 ，即任一时刻分子沿各个方向运动的机会是 的，这是对大量分子用统计方法得到的一个统计规律，分子数越 ，这种统计方法得到的结果跟实际情况越符合。
2．统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到 的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“ ”的分布规律。
二．分子动能 温度
1．分子在永不停息地做无规则运动，因此做热运动的分子具有 ，而大量分子的热运动速率遵循统计规律，所以在一定温度下，大量分子的动能有一个平均值，称为 。温度越高，平均动能 ，温度越低，平均动能 。
2．温度标志着物体内部大量分子做无规则热运动的 ，可以作为分子热运动的 的量度。
三．分子势能
分子间存在着分子力，因此分子组成的系统具有分子势能，分子势能大小是由
决定的。
四．内能
物体中所有分子的 与 的总和，叫做物体的内能。组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。
速率分子数
速率
分子数
0℃
100℃
氧气分子在不同温度下的速率分布曲线
一．分子热运动的统计规律
1．气体分子速率分布规律：
2．当气体的温度升高时，(1)速率大的分子所
占的比例变 ，速率小的分子所占的比例
变 ，多数分子的速率值变大。因此，
温度越高，分子无规则运动越剧烈。
(2)温度升高时，所占比例最大分子的速率
二．分子平均动能与总动能
1．分子的平均动能：
2．分子的总动能：
3．温度：
三．分子势能
1．概念：
2．分子作用力做功与分子势能变化的关系：
(1)分子作用力做正功，分子势能就 ；分子作用力做负功，分子势能就 。
(2)当r＞r0时，若分子相互远离，则分子作用力为 力（填引力或斥力），分子作用力做 功（填正功或负功），分子势能 （填增加或减少）；
当r＜r0时，若分子相互远离，则分子间作用力为 力，分子作用力做 功，分子势能 。
当r=r0时，分子势能 。
(3) Ep-r图像
分子势能大小与分子间的 有关，因此，当一定质量物体的 发生变化时，分子间的 也发生变化，分子势能也将随之改变。
四．内能
1．决定因素
(1)微观量：
(2)宏观量：
2．注意事项
【典型例题】
例题1．(多选)通过大量实验可以得出一定种类的气体在一定温度下，其分子速率的分布情况，下表为0℃时空气分子的速率分布，图为表格中数据的直方图，由图可知
速率间隔(m/s)
分子数的大约比例(ΔN/N)
100以下
0.01
100-200
0.08
200-300
0.15
300-400
0.20
400-500
0.21
500-600
0.17
600-700
0.10
700以上
0.08
A．速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少
B．在400-500m/s这一速率间隔中分子数占的比例最大
C．若气体温度发生变化将不再有如图所示“中间多，两头少”的规律
D．当温度升高时，有些空气分子的速率会变大，也有些空气分子的速率会变小
变式．一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表．则T1 （选填“大于”、“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比 （选填“大于”、“小于”或“等于”）18.6%．
例题2．(单选）一块10℃的铁与一块10℃的铝相比，以下说法中正确的是
A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等
B．铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等
C．铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等
D．以上说法均不正确
变式．(多选)关于温度，下列说法中正确的是
A．热运动速率大的分子，其温度高 B．热运动动能大的分子，其温度高
C．物体若失去一批速率大的分子，则物体的温度必然下降
D．温度相同的物体，它们分子的平均动能相等
例题3．(单选)甲、乙两个分子相距较远（此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中。关于分子势能变化情况，下列说法正确的是
A．分子势能不断增大 B．分子势能不断减小
C．分子势能先增大后减小 D．分子势能先减小后增大
变式．(多选)对于分子势能，下列说法中正确的是
A．分子间距离减小，分子势能一定减小 B．分子的距离增大，分子势能可能增大
C．物体体积增大，分子势能一定增大 D．物体体积变化，分子势能一定变化
例题4．(单选)若某种气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体的体积和温度的关系是
A．如果保持其体积不变，温度升高，内能不变
B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减小
C．如果保持其温度不变，体积增大，内能增大
D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减小
变式．(多选) 对于实际的气体，下列说法正确的有
A．气体的内能包括气体分子的重力势能和气体整体运动的动能
B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能
C．气体体积变化时，其内能可能不变
D．气体的内能包括气体分子热运动的动能