Question

10．关于分子势能和物体体积的关系，下列说法中正确的是（　　）

• A． 当物体体积增大时，其分子势能必定增大
• B． 当物体体积增大时其分子势能不一定增大
• C． 当物体体积减小时，其分子势能必定减小
• D． 当物体体积不变时，其分子势能一定不变

Answer 1

分析 明确分子力做功与分子势能间的关系，知道分子力做正功时分子势能减小，分子力做负功时分子势能增大，同时注意分子力随距离的变化规律．

解答 解：A、物体体积增大时，分子间可能是引力也可能是斥力，则分子力可能做正功也可能做负功，故分子势能可能减小也可能增大，故A错误，B正确；
C、同理可知，当体积减小时，分子势能可能增大也可能减小；故C错误；
D、如果物体的体积不变，分子间的距离可能变化，故分子势能也可能发生变化，故D错误．
故选：B．

点评 本题考查分子势能与分子力做功间的关系，要注意明确分子力同时存在引力和斥力，故物体的体积变大时分子力可能做正功也可能做负功．对于D项，仅靠中学阶段的知识，这个问题无法正确回答．
如果物体（一般认为物质量不会变）体积一定，温度也一定，则分子势能不变．
但如果温度变高，那么分子的平均动能将增大，按照统计力学中经典的能量均分定理，增加的动能将与势能平均分配（这个说法不严格，严格地说，增加的能量在每个运动自由度上重新平均分配）．即势能也会增大．
这个势能增大不易用分子间力的简单模型解释．尽管分子的平均间距不变，但分子动能增加后，某一瞬间分子间取得很小距离的分子数增加，分子间斥力势能急剧增大．而与此同时，分子间大于平均间距的分子也会增多，引力势能同样增大．故总势能增大．