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  • 1 # 時空切換

    關係:當分子間距離大於平衡距離時,分子力表現為引力,此時增大分子間距離,分子力作負功,分子勢能增加;當分子間距離小於平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負功,分子勢能增加。

    分子勢能關係

    當分子間距離大於平衡距離時,分子力表現為引力,此時增大分子間距離,分子力作負功,分子勢能增加;當分子間距離小於平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等於平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因為分子勢能是相對的。

    以下是一些常見結論。

    1.分子距離在平衡距離處分子勢能最小。

    2.分子距離在大於平衡距離和小於平衡距離時其分子勢能將增大。

    3.分子距離在小於平衡距離時,斥力大於引力,分子勢能表現為斥力,最大值在零距離處。

    4.分子距離在大於平衡距離時,引力大於斥力,分子勢能表現為引力,無窮遠處為0。

    5.分子距離在無窮遠處引力和斥力都為零,引力引起的勢能最大。

    6.分子距離在無窮近處引力和斥力最大,斥力引起的勢能最大。

    補充:分子熱運動引起的的分子間勢能取決於物體的體積。

    此外值得注意的是:理想氣體不考慮分子勢能。因為理想氣體假設中有給出:除碰撞時刻外,忽略分子間作用力,並且分子碰撞時間極短。

    一般情況下的氣體分子勢能可以忽略。因為,一般情況下的氣體之間距離約在10-9m,分子間距大於平衡位置的間距r0,10倍以上。

    在固體(或液體)中,由於分子在平衡位置 r=r0 附近處的動能小於勢能的絕對值,所以分子不能自由移動而只能在平衡位置附近做微小振動。分子的動能和勢能的總量 E總 為負值,其圖線在r 軸下方(與 r 軸平行),如圖1所示。取某一分子為參考系,並取其所在位置為座標原點0,假設另一分子從位置r =r2 ( r2>r0) 處由靜止開始向該分子靠近(開始運動時分子動能為零,E總 = Ep ),由於分子力為引力,分子間作用力做正功,使系統分子勢能減小,分子動能增加;當 r=r0 時分子力為零,分子勢能最低,分子動能最大;此後分子間距離繼續減小;當 r< r0 時,分子力為斥力,分於力做負功,分子勢能

    增加,分子動能減小。當r =r1 (即 E總 線與 Ep 線左邊交點對應的r值)時,分子勢能最大(Ep 一E總 ),此時分子動能為零;此後分子又在強大斥力作用下返回,分子勢能減小,分子動能增加;當r=r0 時,分子勢能又回到最低,分子動能最大。當分子回覆到 r=r2 的位置(即E總 線與Ep 線右邊交點對應的 r 值)時,又有Ep=E總,此時分子動能又全部轉變為分子勢能。然後分子又被拉回去,如此分子便在 r1 和 r2 之間做往復振動。此時分子之間的平均距離ra =(r1+r2)/2。當溫度升高時,系統從外界吸收能

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