内能做功问题,分子势能与分子动能怎么区分?(看问题补充)为什么说分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能也越大.把我弄晕了、
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/08/29 06:35:28
内能做功问题,分子势能与分子动能怎么区分?(看问题补充)为什么说分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能也越大.把我弄晕了、
内能做功问题,分子势能与分子动能怎么区分?(看问题补充)
为什么说分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能也越大.把我弄晕了、
内能做功问题,分子势能与分子动能怎么区分?(看问题补充)为什么说分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能也越大.把我弄晕了、
为什么说分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能也越大.
想象一下弹簧.距离大于松散状态,势能加大【拉】,距离小于松散状态,势能也加大【压】.分子势能基本也是这么回事,存在一个势能最低的距离,这个距离与温度和分子性质有关.
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.
从微观上说,系统内能是构成系统的所有分子无规则运动动能、分子间相互作用势能、分子内部以及原子核内部各种形式能量的总和.后面两项在大多物理过程中不变,因此一般只需要考虑前两项,二者的总和就是通常所指的内能.但在涉及电子的激发、电离的物理过程中或发生化学反应时分子内部(不包括原子核内部)的能量将大幅变化,此时内能中必须考虑分子内部的能量.核内部能量仅在核物理过程中才会变化,因此绝大多数情形下,都不需要考虑这一部分的能量.内能的绝对量(主要是其中的核内部能量部分)还不完全清楚,但不影响解决一般问题,对于内能我们常常关心的是其变化量.
1.分子的动能:
包括分子的平动能、转动能和振动动能(分子的振动同时具有振动势能,一般将振动动能和振动势能统称为振动能).
2.分子间的相互作用势能:
该种势能来源于分子间的引力和斥力.分子间力又称范德华力,广义的分子间力还包括氢键力等分子间特殊作用力.分子间力本质上都是电磁力,其大小、正负(即表现为引力还是斥力)由分子的偶极矩和分子间的距离所决定.由于电子的运动是随机的,因此分子的偶极矩的大小和方向也是随机的,从而分子间引力和斥力同时存在并不断变化(化学键力本质上也是电磁力,但存在于分子内部,并且大小比分子间力大1-2个数量级).
分子间力与分子间距的关系:一般而言,分子相距较远时分子间主要表现为引力,随着分子的相互接近引力增大.进一步接近时,斥力的作用开始表现出来,表现为净的引力变小,并逐渐减小为零.继续接近时,斥力急剧上升(引力同时也上升但上升的慢一些),分子间力表现为净的斥力.当分子继续相互接近时,巨大的斥力将使二者的动能消耗殆尽,全部转为分子间的相互作用势能,失去动能的分子在强大的斥力作用下彼此远离(分子间势能又转为分子动能),这一过程就是平常说的分子相互碰撞过程.
分子间力与偶极矩的关系:极性分子具有固有偶极矩(即平均而言,分子的正负电荷中心不重合),固有偶极间的相互作用力称为定向力,故极性分子间的作用力包括定向力部分.极性分子和非极性分子间没有固有偶极的相互作用,故二者间不存在定向力.但非极性分子在极性分子的电场作用下,会发生所谓的诱导偶极,即原来分子的正负电荷中心平均而言是重合的.固有偶极和诱导偶极间的相互作用力称为诱导力.极性分子间也存在着这种诱导,并且是相互诱导,因此极性分子间除了定向力还存在诱导力.那么非极性分子之间有没有静电力呢?当然有.虽然平均而言非极性分子的正负电荷中心重合,但在任一瞬间它们都是不完全重合的(完全重合的概率趋于零),因此非极性分子间存在着这种瞬间偶极的相互作用,这种作用力称为色散力.很明显,色散力存在于任何分子之间.这三种力的相对大小随分子结构而定,一般而言诱导力相对较小.
3.分子内部的能量:
分子(包括一般所指的分子、原子和离子,见前文注)内部的能量主要取决于电子的能量和核内部的能量.核内部的能量仅在核物理过程中发生变化,因此在其它一切情形时,都可以认为分子内部的能量主要就是电子的能量.更准确地说包括了电子的动能,电子和核的引力势能,电子和电子间的斥力势能(单电子原子、离子或分子不存在该能),核与核间的斥力势能(不存在化学键的孤立原子不存在该能).一般来说电子和核的引力势能占主导地位,这样才能形成稳定的分子或原子.
分子间距离大,分子作用力表现为引力;分子间距离小,分子作用力表现为斥力。
分子势能是由于分子间存在相互作用力而具有的势能,分子动能是由于分子做无规则热运动而具有的能