Question

气体分子作用力最小,势能最大

一个物体的内能除了和温度有关外,还与物态有关,固.液,气三态,气体分子间距最大,液体分子次之,固体分子间距最小,所以气体分子势能最大,固体分子势能最小.
这句话好象不对吧!分子势能跟分子的作用力有关.因为气体的分子间距远远大于10的负9次方米所以分子间几乎没有分子力可言.也就是几乎没有势能.
我的认识对吗?还有,一般情况下固体液体的间距等于10负9次方米吗?如果是那么固体液体的势能不是一样大吗?

Answer 1

你的看法不对.
分子间力很小,一样可以有很大势能,两者没有直接关系.
如果分子之间只有引力,你听说的那个间距大势能就大的说法就是对的.对于相互吸引的物体,即使距离很远,引力很微弱了,势能也要比距离近时大——万有引力势能就是这样的.
但实际上分子引力既有斥力也有引力,势能变化比较复杂.就一个最常见的情况来说,分子距离很近或者很大时,势能都比较大,如果距离从0开始增加到无穷大,势能是先变小再变大,中间某处为最小值的.
你所听说并反对的那个说法,也不太准确,但粗糙地讲,还是算对的,它指的是,势能曲线过了那个最小值的低谷之后,势能会随着距离增大而增大,所以固体势能小,液体次之,气体最大.从力的角度,斥力比引力衰减的快,在距离较大时,分子间相当于只有引力的系统,间距大势能就大这个结论是存在的.