【問題】靠近地面的物體所受的引力為G，因?yàn)橐哂信c路徑無關(guān)的性質(zhì)，所以存在引力勢(shì)能。 重力勢(shì)能是由月球與天體的相對(duì)位置決定的。 分子間的斥力做功是否也有這個(gè)特點(diǎn)呢？
1、分子動(dòng)能
分子在不斷地隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，所以，和所有運(yùn)動(dòng)的物體一樣，熱運(yùn)動(dòng)的分子也有動(dòng)能，即分子動(dòng)能。 物體熱運(yùn)動(dòng)的速度不同，因此每個(gè)分子的動(dòng)能也不同，而且是不斷變化的。 在熱現(xiàn)象的研究中，我們關(guān)心的是構(gòu)成系統(tǒng)的大量分子的整體力學(xué)性能。 因此，這里重要的不是體系中某個(gè)分子的動(dòng)能，而是所有分子動(dòng)能的平均值。 這個(gè)平均值稱為分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能。
當(dāng)室溫下降時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大。 溫度越低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越小。 因此可以推斷，當(dāng)物體溫度下降時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小。 這樣，分子動(dòng)力學(xué)理論使我們能夠理解體溫的微觀意義。
分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與空氣溫度成反比。
2.分子勢(shì)能
分子勢(shì)能是分子間相互排斥而形成的能量。
分子間存在相互斥力，可以證明分子間斥力所做的功與路徑無關(guān)，分子組成的體系具有分子勢(shì)能。
如圖所示，假設(shè)兩個(gè)分子相距無限遠(yuǎn)，【兩個(gè)分子之間的無限遠(yuǎn)是指它們之間幾乎沒有相互作用時(shí)的距離。 】我們可以規(guī)定它們的分子勢(shì)能為0。讓一個(gè)分子A不動(dòng)，另一個(gè)分子B從無窮遠(yuǎn)處逐漸接近A。 在這個(gè)過程中分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，分子間的排斥力（圖A）確實(shí)起作用，分子勢(shì)能的大小發(fā)生變化。
當(dāng)分子B靠近分子A，且分子寬度距離r小于r?時(shí)，分子間的排斥作用為引力，作用力的方向與分子的位移方向相同。 分子間的斥力做正功，分子勢(shì)能減小。
分子間斥力和分子勢(shì)能
當(dāng)分子寬度從r減小到r?時(shí)，分子間的斥力為0，分子勢(shì)能最小。
越過平衡位置r?后，分子B繼續(xù)靠近分子A，分子間的斥力作為作用力，力的方向與分子的位移方向相反，分子間的斥力做負(fù)功，分子勢(shì)能降低。
可見，分子勢(shì)能的大小是由分子間的相對(duì)位置決定的。
從上面的分析可以看出，如果當(dāng)分子寬度距離r無限遠(yuǎn)時(shí)，分子勢(shì)能Ep為0，則分子勢(shì)能Ep隨著分子寬度距離r的變化而變化，如圖B所示。 分子勢(shì)當(dāng)分子寬度從r變化時(shí)，能量Ep有一個(gè)最小值，即當(dāng)r=r?時(shí)，分子勢(shì)能最小。
當(dāng)物體的體積發(fā)生變化時(shí)，分子的寬度和距離會(huì)發(fā)生變化，因此分子勢(shì)能會(huì)發(fā)生劇烈變化。 可見，分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān)。
以下是一些常見的推論。
1、分子距離是平衡距離處的最小分子勢(shì)能；
2、當(dāng)分子距離小于平衡距離和大于平衡距離時(shí)，分子勢(shì)能會(huì)減??；
3、當(dāng)分子距離大于平衡距離時(shí)，作用力小于引力，分子勢(shì)能表示為作用力，在零距離處最大值；
4、當(dāng)分子距離小于平衡距離時(shí)，引力小于作用力，分子勢(shì)能表示為引力，在無窮遠(yuǎn)處為0；
5、分子間距離在無窮遠(yuǎn)處為零，重力引起的勢(shì)能最大；
6、引力和作用力在分子無限遠(yuǎn)處最大，作用力引起的勢(shì)能最大；
7、分子熱運(yùn)動(dòng)引起的分子間勢(shì)能取決于物體的體積；
8、分子勢(shì)能是由分子間的斥力引起的，所以分子勢(shì)能與分子間相互斥力的大小和相對(duì)位置有關(guān)；
9、內(nèi)能受固體和液體勢(shì)能影響較大，而二氧化碳受勢(shì)能影響較?。?span style="display:none">VAF物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
10.物質(zhì)狀態(tài)和體積是分子勢(shì)能的主要熱阻。
據(jù)悉，值得注意的是，理想的二氧化碳不考慮分子勢(shì)能。 在理想二氧化碳的假設(shè)中給出，除了碰撞時(shí)間外，分子間的排斥力被忽略，但分子碰撞時(shí)間極短。
通常可以忽略二氧化碳分子的勢(shì)能。 因?yàn)槎趸荚谡Ｇ闆r下的寬度約為10 -9 米，分子寬度小于平衡位置寬度r?的10倍。
3.物體的內(nèi)能
物體內(nèi)所有分子的熱動(dòng)能和分子勢(shì)能之和稱為物體的內(nèi)能（ ）。 任何物體都具有內(nèi)能。
分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與溫度有關(guān)，分子的勢(shì)能與物體的體積有關(guān)。 一般來說，當(dāng)物體的溫度和體積發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)能會(huì)迅速發(fā)生變化。
思考和討論
當(dāng)物體下落時(shí)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，物體內(nèi)的分子在做不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也參與了垂直向上的下落運(yùn)動(dòng)。 又如籃球在地上滾動(dòng)，球內(nèi)的二氧化碳分子在做著不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也參與了水平地面上的運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)籃球靜止在地上時(shí)（圖），
它里面的二氧化碳分子還有能量嗎？
需要強(qiáng)調(diào)的是，構(gòu)成物體的分子在做著不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，具有熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，是內(nèi)能的一部分； 同時(shí)，物體也可能作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)，所以它會(huì)產(chǎn)生動(dòng)能，動(dòng)能是機(jī)械能的一部分。 一部分。 前者是由物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)決定的，對(duì)物體的內(nèi)能沒有貢獻(xiàn)。
?分子運(yùn)動(dòng)不是機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)肯定會(huì)形成摩擦，但分子運(yùn)動(dòng)不會(huì)形成摩擦； 機(jī)械運(yùn)動(dòng)是宏觀的，整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)可以直接或間接檢測(cè)出藥量?jī)x的速率等指標(biāo)。 通常肉眼可見。 熱運(yùn)動(dòng)是微觀分子運(yùn)動(dòng)。