分子勢能:
分子勢能則是組成物質(zhì)的分子間由于有相互作用力而具有由它們的相對位置決定的勢能。分子勢能的大小與分子間的距離有關(guān),即與物體的體積有關(guān)。分子勢能的變化與分子間的距離發(fā)生變化時(shí)分子力做正功還是做負(fù)功有關(guān)。
1、當(dāng)分子間的距離r>r0時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為引力,隨著分子間距離的增大,分子力做負(fù)功,所以分子勢能隨分子間距離的增大而增大;
2、當(dāng)分子間的距離r<r0時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為斥力,隨著分子間距離的減小,分子力做負(fù)功,所以分子勢能隨分子間距離的減小而增大;
3、當(dāng)分子間的距離r=r0時(shí),分子間作用力合力為零,此時(shí)分子勢能最小;
4、若取無窮遠(yuǎn)處(即分子間距r≥10r0時(shí),此時(shí)分子間作用力可忽略不計(jì))分子勢能為零,則分子勢能Ep與分子間距r的關(guān)系圖象如圖所示。
分子力曲線與分子勢能曲線的對比:
利用分子勢能圖像解題:
分子勢能與分子間距離有關(guān)。當(dāng)改變分子間距離時(shí),分子力做功,分子勢能也隨之改變。當(dāng)分子力做正功時(shí),分子勢能減。划(dāng)分子力做負(fù)功時(shí),分子勢能增大。結(jié)合分子勢能圖像,可以更清楚地理解。
(1)當(dāng)r>r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力,分子間的距離增大時(shí),分子力做負(fù)功,因而分子勢能隨分子間距離的增大而增大。
(2)當(dāng)r<r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,分子間的距離增大時(shí),分子力做正功,因而分子勢能隨分子間距離的增大而減小。
(3)當(dāng)r≥10r0(數(shù)量級為10一9m)時(shí),分子間的作用力可以忽略。如果選取此時(shí)的分子勢能為零,那么分子勢能與分子間距離的關(guān)系可用下圖表示。注意,當(dāng)r=r0時(shí),分子勢能最小。分子勢能最小并不等同于分子勢能為零。分子勢能有正負(fù),這里的正負(fù)號(hào)表示大小,不表示方向。