题目

100度的水蒸气为什么比100度的水内能大
100度的水吸热变成100度的水蒸气,内能增大,但是温度不变,说明分子动能不变,内能等于分子动能和分子势能的总和,说明水蒸气的分子势能增大了,可是水蒸气是气态,分子间的相互作用力几乎为零,分子间距很大,说明此时水蒸气的分子势能几乎为零,说明100度的水吸热变成100度的水蒸气的分子势能应该几乎为零,水蒸气的分子势能应该减小,按照这一理论推断分子势能应该减小（分子势能几乎为零）而分子动能不变,100度的水蒸气的内能应该减小,与100度的水吸热变成100度的水蒸气内能增大不是矛盾了吗?

提问时间：2020-05-29

答案

你想的很好,不过你忽略了一点：
我们假设分子间距无穷远时分子势能为零,那么当两个分子靠近时,分子先表现为引力（到后来也会表现为斥力,这时就变成了压缩状态了,不是本题所讨论的范围）,那么分子间作用力做正功,分子势能减小,分子势能就成为负值,所以当认为蒸气的分子势能为零时,液态水的势能为负值.所以你说的问题是不矛盾的
顺便说一下,势能是可以为负值的,这是由于你选的零势能参考点不同而导致的