3.一块100 ℃的铁与一块100 ℃的铝相比,以下说法中正确的是( )
A.铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等
B.铁的每个分子动能与铝的每个分子动能相等
C.铁分子的平均速率与铝分子的平均速率相等
D.以上说法均不正确
解析:选D 两物体温度相等,说明它们分子的平均动能相等,因为温度是分子运动平均动能的标志;由于没有说明铁与铝的质量,只有当它们所含分子数目一样时,分子总动能才相等,故A错;分子平均动能相等,但对每个分子而言,它运动的速率是变化的,且每个分子的速率都是不同的,有的快也有的慢,所以每个分子的动能相等的说法不正确,故B错;虽然分子的平均动能相等,但铁分子、铝分子质量不同,因此分子平均速率不等,所以C错。故选D。
对分子势能的理解
1.分子势能与分子间距离的关系
分子势能的大小与分子间的距离有关,距离发生变化时,分子力做功,分子势能发生变化。分子势能随分子间距离的变化情况如图所示(取无穷远处Ep为0)。
(1)当分子间的距离r>r0时,分子势能随分子间距离的增大而增大。
(2)当分子间的距离r<r0时,分子势能随分子间距离的减小而增大。
(3)当r=r0时,分子势能最小。
[注意]
应注意"分子势能最小"和"分子势能为零"是两个不同的概念,"最小"不一定是"等于零";反之,"等于零"也不一定是"最小"。由于分子势能具有相对性,也可以取"分子势能最小"的位置作为"分子势能为零"的位置。图甲为取无穷远处Ep=0时的Epr图像;图乙为取r=r0处Ep=0时的Epr图像。
2.分子势能的变化与分子力做功的关系
(1)分子力做正功,分子势能减少;