關於分子勢能曲線理解的問題關於分子勢能曲線理解的問題

2021-03-04 09:32:43 字數 5247 閱讀 5962

1樓:匿名使用者

分子力做的功等於勢能的變化,所以有

w=fdr=dep

dep/dr=f=斜率

所以分子力最大的時候就是斜率最大的時候。

關於分子勢能的問題。

2樓:匿名使用者

首先我是hi初中物理老師

對於初中內能裡面,我們儘量避開分子勢能,因為相對比較複雜當物體溫度升高時,動能增大,內能增大,這裡我們不考慮分子勢能的變化其實分子勢能的大小跟物體的狀態 體積 質量有關舉例子0攝氏度的水結冰後內能減小

在這裡面溫度不變,所以分子的動能不變,但是由於水結冰後放熱,所以分子勢能減小

初中就要求理解這麼深。

若有幫助請採納

(*^__^*) 嘻嘻……

3樓:仲謸辣呵挹磠襽

呵呵 我也是初中生 我剛查完 。分子勢能同分子間的相對距離有關,當分子處於平衡距離時,分子勢能最小,因為引力斥力相互平衡,而隨著物體分子距離的不斷增加或減小,都可使分子勢能增大。

體積不變化,但分子勢能變大。就像水,水的比熱容大是因為,熱量以分子勢能的形式儲存,分子勢能增大但體積變化較小。是不是就指分子我也有疑問,但壓縮或擴大空氣體積都可增大勢能,因為分子間的相對距離由平衡轉變。

4樓:昝揚第五天驕

分子勢能在平衡位置是最低的,這種說法是對的,這個時候分子的狀態處於相對最穩定狀態。

但是這個最低是負值,原因是,分子勢能無限遠處被設定為零。

分子勢能是由於分子之間的相互作用力而產生的,所以,當然與它受到的周圍分子的互相作用力有關了。

5樓:橋芊苑雙文

勢能定義:物體由於具有做功的形勢而具有的能叫勢能.由於各物體間存在相互作用而具有的、由各物體間相對位置決定的能叫勢能,又稱作位能,勢能是狀態量。

分子勢能是是分子間的相互作用力而產生的能量。

勢能分為重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能、引力勢能等所以,你的問題就這樣了。

有一個物理問題沒弄懂----對於分子勢能該如何理解:

6樓:匿名使用者

1.這只是一個規定,其實能量的正負是系統對環境所作功還是系統得到功,從這個分子間力角度就是分子從外界吸收能量還是分子釋放能量,這是一個人為規定,能量的大小要看絕對值,與符號無關,符號是釋放能量還是得到能量的意思。這個規定是為了解釋其他問題方便才規定的。

沒什麼理解的重點。

2.你的概念似乎有問題,分子間力的大小是一個斥力和引力共同導致的,當分子過進時,存在斥力,所以分子勢能增大,當分子距離遠的時候,引力增大,導致分子勢能減小,而只有當分子間距離到達一定程度,只有分子動能而無勢能,這就是理想氣體狀態,此時分子間無任何力作用.

只要存在分子間力就肯定存在勢能,而你所謂的分子間力是0是斥力與引力平衡,同樣是存在力啊,所以分子勢能肯定存在

7樓:空老

分子勢能的正負與分子力有關,當引力大於斥力時為負,反之為正。勢能大小與正負無關,只比較絕對值,絕對值越大就越大。

8樓:匿名使用者

正負應該是表示斥力或引力,方向作用

大小相等,不是說沒有,就像兩個人用相同的力相反的方向拉你,大小相等,合力0,你就沒感覺?

請問:分子勢能的曲線是如何得到的?

9樓:楓翔·龍驥

分子間同時存在著引力和斥力。他們都會隨著距離的增大而減小。而在一定距離d內,斥力大於引力。

將兩質點移進要做負功,所以勢能由正而隨位移增大而減小。在d時,兩力平衡,此時分子勢能最小(但未必為零!)d也稱為平衡點。

遠離d到無窮遠,分子力合力為引力,勢能由負到零

10樓:匿名使用者

**能量最低原理

高中化學曾講到最低能量原理:在不違背泡利原理的情況下,核外電子總是儘先排布在能量最低的軌道上。在能量最低的軌道上,電子處於穩定狀態。

分析眾多事例,能量最低原理實質上是勢能最低原理,即:若物體(系)具有勢能,則當勢能最低時,其狀態是穩定的。

推論:物體系的穩定狀況與系統的勢能相關,勢能越小則狀態越穩定。

勢能是種什麼能呢?我們可以這樣表述:物體系由於其中各物體間有保守力(萬有引力、彈力、電場力等)相互作用而具有的、由它們的相對位置決定的能叫勢能。

換言之,勢能是物體系內物體由於受某種保守力作用而具有運動趨勢時所具有的能,這種能取決於物體的位置。勢能的改變數取決於運動過程的始、末位置,而與路徑無關。取不同的零勢能點時,同一狀態的勢能可以有不同數值。

物體運動的趨勢侷限於一定的範圍,這個範圍由物體所處狀態到勢能最低狀態(穩定)所需經歷的空間所決定,不取決於物體在該狀態時的受力情況及可能的加速度。允許物體運動的範圍越大,勢能也越大。

這樣我們就認識到,能量最低原理不僅侷限於核外電子排布,而應具有更普遍的意義。在任何保守力作用的物體系中,物體在無其他外力作用時,總是向勢能減少的方向變化——即總是自發地、必然地趨於穩定。

這樣的例子很多。如:樹枝上的蘋果離開樹枝後總是向地面墜下,而不是背離地面升上天空。

流星體進入地球引力場後受地球引力作用向地球加速運動。這些都使引力勢能減少而趨於能量最低——穩定狀態。

形變後的彈簧在去除外力後總是在彈性恢復力作用下運動,使形變減小——勢能減少,最終恢復原狀——勢能最小——穩定狀態。

由兩個點電荷組成的系統中,同種電荷總是趨向遠離,異種電荷總是趨向接近,即常說的「同種電荷相斥,異種電荷相吸」,從勢能的角度看,這樣就使系統的電勢能減少,系統趨於穩定。

在由兩種保守力作用的系統中,物體兼有兩種勢能時,勢能最低原理仍然是適用的。

如:一支質量不計的彈簧,其勁度係數為k,上端固定,下端系一重物,如圖1所示。當物體處於平衡狀態時,kx=mg。我們來證明此時總勢能為最小值。

記彈簧伸長量為x。當x=0時,彈性勢能ept=0,重力勢能epg=0。

當彈簧伸長量為x時,總勢能為

求e對x的一階導數並令之為0:

求e對x的二階導數:

又如,有一帶電量-q、質量為m的小球以輕繩懸掛在一定點,如圖2所示。繩長l。全部裝置在如圖示的勻強電場中。試討論其平衡時之情況。

令當懸繩豎直時重力勢能、電勢能為零。則當繩與豎直方向為θ角時,

重力勢能為epg=mgl(1-cosθ)

電勢能為epd=-eqlsinθ,

總勢能為e=epg+epd

=mgl(1-cosθ)-eqlsinθ。

由以上二例可知,由勢能最低原理討論的結果與通常力學方法計算的結果是完全一致的。在保守力作用下,物體的平衡狀態必然是勢能最低狀態。

推論:由兩種以上保守力作用的情況下,勢能最低原理仍然正確。

從勢能最低原理出發可以方便地理解或解釋許多物理事實。

關於物質結構的分子論:物質分子間有分子力相互作用,因而分子具有一定分子勢能。固體、液體中的分子要處於某種相對穩定狀態,即要勢能最低。

分子處於平衡位置是穩定的,其平衡間距為r0,故分子間距等於r0時必然分子勢能為最小值,正如圖3中分子勢能曲線所示。要保持分子勢能的最小值,就要保持分子間距為r0。不論分子間距大於r0還是小於r0,都將使分子勢能增加。

因而要使物體的體積——r0改變時,必須對物體施加某種作用,如熱傳遞,使r>r0。增加分子引力勢能;或壓縮,使r<r0,增加分子斥力勢能,因為分子斥力勢能隨r減小的增加很快,即使△r極小,也需要做極多的功,所以固體、液體極難被壓縮,因為分子間距為r0時勢能最小,是穩定的,所以固體、液體有一定體積。

通常氣體分子間距大,可視為沒有分子力,也就沒有分子勢能,因而氣體無平衡位置可談,因此其分子可隨意運動,從而最大限度地充滿容納它的空間。

這裡附帶說一下,零勢能是為了研究問題方便起見而根據不同的具體情況特定的,作為參照標準的勢能值,勢能為零不表示沒有勢能。相反,它可以是一個相當大的勢能。如在討論星際運動時,定義無限遠處的勢能為零——引力勢能的最大值,凡有限遠處引力勢能皆為負值。

液體表面的種種現象也可由勢能最低原理獲得滿意解釋。液體表面層中分子間作用力是引力,勢能是引力勢能。由於勢能要趨於減小以至最低,分子間距有縮小趨勢。

使表面積趨於最小,從力的角度說,表現出表面張力。液體與固體相接觸時,若附著層中分子間距較小,分子勢能為斥力勢能,反之,分子間距較大,分子勢能為引力勢能。無論哪種情況,附著層中分子勢能較大,不穩定,必然導致分子的運動,使分子勢能減小而趨向穩定,因而產生了不同的浸潤與不浸潤現象。

電場中的帶電粒子具有電勢能。它總是有使電勢能減小而趨於穩定的趨勢,總是在所受電場力方向——勢能減小的方向產生加速度。若粒子原來是靜止的,在無其他外力時,帶正電荷的粒子總是向低電勢處運動。

反之則向高電勢處運動。

在日常也有許多類似現象。如繞水平軸自由轉動的物體,若其質量分佈稍有不同,它最終停下來時,必然是質量稍大的一方處於最低位置,如自行車輪。物體重心越高,重力勢能越大。

穩度越小,反之穩度越大。一個物體平衡狀態被破壞後,總是要通過某種運動使重力勢能減小而趨於穩定,由於物體支點(面)的不同情況而有穩定平衡與不穩定平衡之別。若物體的勢能不因運動而變化,則必然是隨遇平衡。

用以上觀點可以簡捷地處理一些看起來似乎很費解的問題。

例1.有兩個立方體上下相疊放在水平面上,其質量分別為m和2m。要想用最小的力將二立方塊一起推倒,怎樣放置時做的功多?

這個題要嚴格推算是相當麻煩的。從勢能最低原理出發,當2m的一塊在下時,穩度大,勢能小。要將其推倒必須對它做功,使重力勢能增大到某個最大(臨界)值。

原來勢能小的必然要做較多的功。即越是穩度大的物體,要破壞它的平衡狀態越難。

例2.有一段質量分佈均勻的長鏈,兩端掛在同一高度的兩隻釘上.中間部分自然懸垂。現用手拉其中點a使之下降。問鏈的重心如何變化?(設鏈不可伸長)

解:題中說為一懸鏈線,其方程為

式中a為其中點處的曲率半徑。y軸o點在鏈自然下垂時位於中點下方a處。如圖4所示。

顯然,要求出鏈的重心及其變形後的重心不是中學生所能做到的(詳細計算從略),似乎超了綱。但若要靈活運用所學知識就會迅速得出正確答案。

方法之一:如圖5所示,畫出a點向下拉後鏈的示意圖,可以粗略看到,鏈的大部分上升,只有很小一部分下降。故得答案:重心上升。

11樓:仁淑珍改丙

分子間既存在引力也存在斥力,我們把引力與斥力相等時的距離叫r0,且分子間有斥力的變化速率始終比引力快的性質。因此當分子間距離r10*r0時引力與斥力都可忽略不計)。如果我們定r=r0時分子勢能為0(勢能是相對的,故你也可定無窮遠處的勢能為0),當分子間距離由r0減小時,主要克服斥力做功,勢能增大;當分子間距離由r0增大到10*r0時,主要克服引力做功,勢能也增大;當分子間距離增大到10*r0後分子間大距離變化對分子勢能影響不大。

如果兩分子由無窮遠處相互靠近一直到接近零距離,當r>r0時主要由引力做功,勢能減小,當r

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