影响分子势能的因素,分子势能与分子间距离的关系
关系:当分子间的距离大于平衡距离时,分子力就是重力。此时,当分子间距离增大时,分子力会做负功,分子势能增大。当分子间的距离小于平衡距离时,分子力是排斥的。当距离减小时,分子力仍做负功,分子势能增加。
分子势能关系
当分子间距离大于平衡距离时,分子力就是重力。此时,当分子间距离增大时,分子力有负功,分子势能增大。当分子间的距离小于平衡距离时,分子力是排斥的。当距离减小时,分子力仍做负功,分子势能增加。可以看出,当分子间距离等于平衡距离时,分子势能最小,但不一定为零,因为分子势能是相对的。
以下是一些常见的结论。
1.分子距离分子势能在平衡距离处最小。
2.当分子距离大于平衡距离小于平衡距离时,其分子势能会增加。
3.当分子距离小于平衡距离时,排斥力大于引力,分子势能表现为排斥力,最大值在零距离。
4.当分子距离大于平衡距离时,引力大于斥力,分子势能表现为引力,在无穷远处为0。
5.无穷远处的分子距离引力和斥力为零,引力引起的势能最大。
6.分子距离在无穷远处,引力和斥力最大,斥力引起的势能最大。
补充:分子热运动引起的分子间势能取决于物体的体积。
另外,值得注意的是,理想气体不考虑分子势能。因为在理想气体假设中给出了除碰撞时间外忽略分子间作用力,分子碰撞时间极短。
一般来说,气体分子的势能可以忽略不计。因为一般来说,气体之间的距离约为10-9m,分子距离比平衡位置的距离r0大10倍以上。
影响分子势能的因素
第一,温度对分子动能的影响与分子势能没有直接关系,最多是间接关系。
第二,势能由分子间的相互作用决定。分子间相互作用力主要由分子类型、结构(极性)、分子间距离、分子间结合形式等因素决定。
特别是对于气体分子,分子间间距很大,通常可以近似认为分子间相互作用力为0,即势能几乎为0,所以气体的内能一般指分子动能的大小。当势能不能高精度忽略时,分子间的距离对气体的势能起决定性作用。距离越大,势能越小。