分子勢(shì)能的決定因素
分子力
分子力,又稱分子間力、范德華力,是指分子之間的相互作用。 當(dāng)兩個(gè)分子相距較遠(yuǎn)時(shí),它們主要表現(xiàn)出吸引力。 這種力主要來自于一個(gè)分子被另一個(gè)分子隨時(shí)間快速變化的電偶極矩極化而產(chǎn)生的相互作用; 當(dāng)兩個(gè)分子非常接近時(shí),排斥力占主導(dǎo)地位,這是由于每個(gè)分子外層電子云重疊而產(chǎn)生的排斥效應(yīng)。 可見,分子勢(shì)能是由分子間作用力決定的。
分子力的吸引力和排斥力
引力
分子之間雖然有間隙,但大量的分子可以聚集在一起形成固體或液體,說明分子之間存在重力;
當(dāng)物體受力拉伸時(shí),物體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生彈力來抵抗拉伸,說明分子之間存在重力;
兩個(gè)物體可以粘在一起的事實(shí)表明分子之間存在引力。
斥力
分子之間有吸引力,但有間隙,并沒有緊密地吸引在一起,說明分子之間存在斥力;
當(dāng)物體受力壓縮時(shí),物體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生彈力來抵抗壓縮,表明分子之間存在斥力。
分子勢(shì)能
分子勢(shì)能是由于分子間相互作用而與其相對(duì)位置相關(guān)的能量。 分子勢(shì)能是內(nèi)能的重要組成部分。
分子間力是分子勢(shì)能的根本原因。 分子間作用力分為排斥力和吸引力。 當(dāng)處于平衡位置時(shí),它是相對(duì)平衡的。 當(dāng)小于平衡位置時(shí),表現(xiàn)出排斥力。 當(dāng)它大于平衡位置時(shí),就表現(xiàn)出重力。 但無論什么時(shí)候,引力和斥力都是同時(shí)存在的。 分子之間存在吸引力和排斥力,但是當(dāng)分子之間的距離比平衡位置處的距離r0大10倍以上時(shí),它們之間的力就變得非常微弱分子勢(shì)能與什么有關(guān),可以忽略不計(jì)。 例如,碎玻璃之間的距離對(duì)于分子來說非常重要。 據(jù)說規(guī)模巨大,所以可以認(rèn)為他們之間沒有任何力量。
分子勢(shì)能與分子距離的關(guān)系
分子距離 分子勢(shì)能在平衡距離處最小。
當(dāng)分子距離大于平衡距離和小于平衡距離時(shí),分子勢(shì)能會(huì)增加。
當(dāng)分子距離小于平衡距離時(shí),斥力大于吸引力,分子勢(shì)能表現(xiàn)為斥力,在零距離處最大值。
當(dāng)分子距離大于平衡距離時(shí),引力大于排斥力,分子勢(shì)能表現(xiàn)為引力,無窮大為0。
在無窮遠(yuǎn)處,分子的引力和斥力都為零,引力引起的勢(shì)能最大。
在分子間距離無限遠(yuǎn)時(shí),吸引力和斥力最大,斥力引起的勢(shì)能也最大。
勢(shì)能的定義
勢(shì)能是存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的能量,也可以釋放或轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。 勢(shì)能是一種狀態(tài)量,也稱為勢(shì)能。 勢(shì)能并非單個(gè)物體所獨(dú)有,而是由相互作用的物體共享。 勢(shì)能根據(jù)作用性質(zhì)的不同可分為重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能和核勢(shì)能。 在力學(xué)中分子勢(shì)能與什么有關(guān),勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。 勢(shì)能是物體系統(tǒng)共享的能量。 通常,物體的勢(shì)能實(shí)際上是一種簡(jiǎn)寫方式。 勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量。 選擇不同的勢(shì)能零點(diǎn)一般會(huì)導(dǎo)致不同的勢(shì)能值。