內能

 

　　(1)內能

 

　　內能：物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。

 

　　任何物體在任何情況下都有內能：既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。

 

　　內能的單位為焦耳(J)。 內能具有不可測量性。

 

　　影響物體內能大小的因素：

 

　　① 溫度：在物體的質量，材料、狀態相同時，溫度越高物體內能越大;

 

　　② 質量：在物體的溫度、材料、狀態相同時，物體的質量越大，物體的內能越大;

 

　　③ 材料：在溫度、質量和狀態相同時，物體的材料不同，物體的內能可能不同;

 

　　④ 存在狀態：在物體的溫度、材料質量相同時，物體存在的狀態不同時，物體的內能也可能不同。

 

　　內能與機械能不同：

 

　　機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關。

 

　　內能是微觀的，是物體內部所有分子做無規則運動的能的總和。

 

　　內能大小與分子做無規則運動快慢及分子作用有關。這種無規則運動是分子在物體內的運動，而不是物體的整體運動。

 

　　熱運動：

 

　　物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。

 

　　溫度越高，分子無規則運動的速度越大。

 

　　(2)內能的改變

 

　　內能改變的外部表現：

 

　　物體溫度升高(降低)──物體內能增大(減小)。

 

　　物體存在狀態改變(熔化、汽化、升華)──內能改變。

 

　　反過來，不能說內能改變必然導致溫度變化。(因為內能的變化有多種因素決定)

 

　　改變內能的方法：做功和熱傳遞。

 

　　A、 做功改變物體的內能：

 

　�、� 做功可以改變內能：對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。

 

　　② 做功改變內能的實質是：內能和其他形式的能的相互轉化。

 

　　③ 如果僅通過做功改變內能，可以用做功多少度量內能的改變大小。(W=△E)

 

　　④ 解釋事例：

 

　　圖15.2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內能增加，溫度升高，達到棉花燃點使棉花燃燒。

 

　　鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內能增加，溫度升高，達到木頭的燃點而燃燒

 

　　圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時，容器中出現白霧，這是因為瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。

 

　　B、 熱傳遞可以改變物體的內能。

 

　　① 熱傳遞：是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現象。

 

　　熱傳遞傳遞的是內能(熱量)，不是溫度，溫度變化只是熱傳遞的一個表現。

 

　�、� 熱傳遞的條件是：有溫度差，開始條件：兩個物體溫度不同 結束條件：兩個物體溫度相同

 

　　傳遞方式是：傳導、對流和輻射。

 

　　熱傳遞傳遞的是內能(熱量)，而不是溫度。

 

　�、� 熱傳遞的實質是：內能的轉移。

 

　　高溫度的物體內能減少，放熱溫度降低;低溫度的物體內能增大，吸熱溫度升高

 

　�、� 熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。

 

　　C、 做功和熱傳遞改變內能的區別：由于它們改變內能上產生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同，前者能的形式發生了變化，后者能的形式不變。

 

　　D、 溫度、熱量、內能的區別：

 

　　△ 溫度：表示物體的冷熱程度。

 

　　溫度升高——→內能增加

 

　　不一定吸熱。如：鉆木取火，摩擦生熱。 △ 熱量：是一個過程。

 

　　吸收熱量 不一定升溫。如：晶體熔化，水沸騰。

 

　　內能不一定增加。如：吸收的熱量全都對外做功，內能可能不變。 △ 內能：是一個狀態量

 

　　內能增加 不一定升溫。如：晶體熔化，水沸騰。

 

　　不一定吸熱。如：鉆木取火，摩擦生熱 熱量、內能、溫度

 

　　【聯系】：在熱傳遞過程中，物體吸收(或放出)熱量，物體的內能會增加(或減小)，同時物體的溫度一般會升高(或降低)，也就是三個量中某一量在變化時，可能會伴隨著其它兩個量的變化。

 

　　【區別】：溫度是表征物體冷熱程度的物理量，它反映了物體內部大量分子無規則運動的劇烈程度，溫度越高，分子運動越劇烈，分子具有的動能就越大，溫度只能說“是”或“升高”、“降低”多少度;熱量是在熱傳遞過程中出現的一個物理量，實質是熱傳遞過程中能量轉移的數量，熱量只能說“吸收”、“放出”，不能說“具有”多少熱量，也就是說，熱量只有物體在溫度或狀態發生變化時才有意義;內能是物體內大量做無規則運動的分子具有的動能和分子勢能的總和，一切物體都具有內能。

 

　　☆指出下列各物理名詞中“熱”的含義：

 

　　熱傳遞中的“熱”是指：熱量; 熱現象中的“熱”是指：溫度;

 

　　熱膨脹中的“熱”是指：溫度; 摩擦生熱中的“熱”是指：內能(熱能)。