【提示】 分子动能是指单个分子热运动的动能,但分子是无规则运动的,因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能也不尽相同,所以研究单个分子的动能没有意义,我们主要关心的是大量分子的平均动能.
探讨1:做热运动的分子具有动能,各个分子的动能相同吗?
【提示】 不相同.因为物体中分子热运动的速率大小不一,各个分子的动能有大有小,所以不相同.
探讨2:物体分子运动的总动能为所有分子热运动动能的总和,试从微观和宏观两个角度分析分子的总动能与哪些因素有关.
【提示】 微观上:与分子的平均动能和分子数有关.
宏观上:由于温度是分子平均动能的标志,所以与物体的温度和物质的量有关.
1.温度的微观含义
温度是分子平均动能的标志,因不同的分子具有的速率一般不同,且不同时刻同一分子的速率一般也不相同,故单个分子的动能无意义.温度是物体内大量分子热运动的集体表现.只要温度相同,分子的平均动能就相同,但分子平均速率不一定相同.
2.分子热运动的平均动能
(1)分子的平均动能永远不可能为零,因为分子无规则运动是永不停息的.
(2)平均动能与平均速率的关系可简单地理解为:Ek=mv2,m为该物质分子的质量.(通常提到的分子速率一般是指分子的平均速率,单个分子的速率无意义)
(3)分子的动能与宏观物体的运动无关,也就是分子热运动的平均动能与宏观物体运动的动能无关.
3.温度与分子动能、分子平均动能的关系
在宏观上温度是表示物体冷热程度的物理量.在微观上温度是物体中分子热运动的平均动能的标志.