分子力和分子势能
http://www.newdu.com 2024/11/28 09:11:24 上海物理教育网 佚名 参加讨论
| 问题: 分子间的斥力的变化快慢是否总是大于引力的变化快慢。如果不是，在什么范围内，有这种情况；何时没有？（解释：在分子间距为ro时，分子间的引力等于斥力；在分子间距等于10ro时，分子间的引力和斥力都不存在，即可认为相等。那么，在这个过程中，分子间的引力和斥力变化的相等，所以，必定有某个过程，斥力的变化要小于引力的变化，我说的对吗？请不吝赐教！） 解答 :关于分子力，书上告诉我们，分子间既存在斥力同时存在力引，当分子间的距离发生变化时，分子斥力的变化总比分子引力的变化来得快：在两个分子的距离为ro（几个埃）时，分子之间的斥力和引力达到平衡，从该距离开始，当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力都将增大，斥力的增大比引力的增大快，表现为斥力；当分子间的距离增大时，斥力和引力都将减小，但斥力减小得比引力快，表现为引力。这就是分子力的特点。（分子之间的距离从ro开始逐渐增大，分子间的引力和斥力同时减小，但斥力减小得比引力快，在距离为ro 时，引力和斥力的大小相等，当距离增大到超过10ro时分子间的引力和斥力都等于于零，于是你认为必定有某个过程"斥力的变化要小于引力的变化"，这是不对的，道理很简单，由于斥力减小得比引力快，所以斥力可以先于引力变化到零，不会出现你所说的那个一个过程）. 问题:分子势能的判断依据和方法，气体分子势能是否包括在气体的内能之中？ 解答：分子势能通常是说两个分子因它们的相对位置发生变化引发分子力作功而涉及到分子势能的问题，因势能具有相对性，如果我们假设两个分子距离无穷远（超过十个ro)时的分子势能为零，那么根据上面介绍的分子力的特点，两个分子的距离在几个埃--ro时即分子力达到平衡时，两个分子的势能最小且为负值（因为分子间的距离从无穷远逐渐靠近到ro的过程中，分子力作正功，分子势能从零开始减小，所以到达 ro时分子势能最小且为负值，负的绝对值最大）；当两个分子的距离从ro开始减小时，由于要克服分子斥力作功，分子势能将增大，而且可以由负值增大到零并变成正值；当两个分子间的距离增大时，须克服分子引力作功，分子势能也将增大，但是由于分子间的距离增大到超过十ro以上，一般认为分子之间的作用力等于零了，于是两个分子从距离几个埃(ro)开始增大到超过10ro的过程中分子势能一直增大到零为止。 气体分子间的距离超过10ro（有资料：当你将一克水完全气化为水蒸汽时，其体积将增大为原来的1000倍，开个立方就是说边长增大了10倍,即每两个分子之间的距离也增大为原来的十倍--ro的十倍)，分子之间的作用力被视为零，只有当两个分子发生碰撞时才认为分子间产发生了作用，照此说法，气体分子无分子势能可言。(这涉及到理想气体的模型了，对于实际气体，如不易液化的空气、氧气、氢气、氮气等在常温常压情况下可当作理想气体来处理）. 反过来，如果气体的分子势能不为零的话，那么按内能的定义，气体分子势能应该包括在内能之中的。 (责任编辑：admin) |
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