(一)內能:構成物體的所以分子,其熱運動的動能與分子勢能的總和。
分子動能:分子由於運動而具有的能量,其大小與溫度有關。
分子勢能:分子由於存在相互作用力而具有的能量,與分子間距離有關。
(二)影響內能大小的因素:溫度,質量,材料,狀態。
1.溫度,同一物體,溫度越高,分子熱運動越劇烈,內能越大,比如:同一杯水溫度越高內能越大。
2.質量,相同溫度的同種物質,狀態不變時質量越大,內能越大,比如:相同溫度的一滴水和一桶水,當然一桶水的內能大。
3.材料,當質量,溫度,狀態相同時,物質不同,其內能也不同,比如:質量和溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣的內能大。
4.狀態,同種物質,質量,溫度相同,如果狀態不同,其內能也不相同,一般來說物質處於氣態,液態,固態時的內能依次減小,比如:溫度相同,質量相等的一桶水和一塊冰,一桶水的內能大。質量相同的0攝氏度水要比0攝氏度的冰塊的內能大
(三)內能與機械能的比較:
1.研究的對象不同:內能是研究微觀世界的分子,機械能是研究宏觀世界的所有物體。
2.存在的條件:內能是一切物體都具有,機械能是只有運動的或者被舉高或發生彈性形變的物體才具有。
3.影響因素:內能是受分子的個數,分子的質量,熱運動的劇烈程度,分子間的相對位置等因素影響,而機械能是受,質量,運動的速度,舉高的高度,彈性形變的程度等因素影響。
4.內能與機械能的聯繫:物體的內能與運動狀態無關,而具有機械能的物體一定具有內能,但是具有內能的物體不一定具有機械能。
(四)內能的改變:熱傳遞,做功。
1.熱傳遞:
實質:是內能的轉移,
熱傳遞的條件:必須有溫差。
熱傳遞的方向:從高溫物體到低溫物體,最終的結果就是物體溫度相同。
2.做功:
實質:內能與其他形式的能的轉化。
方向:外界對物體做功,物體內能增加,物體對外界做功,物體內能減少。
注意:做功和熱傳遞在改變內能的方式上是等效的。
(五)熱量:在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫熱量;單位:焦耳,
特別注意:熱量不能說含有。
溫馨提示:溫度,熱量,內能三者之間的區別和聯繫如下:
含義:溫度宏觀上表示物體的冷熱程度,微觀上反映物體中大量分子無規則運動的劇烈程度。熱量是在傳遞過程中吸收或放出能量的多少,是能量的轉移,內能是物體內所以分子熱運動的動能和分子勢能的總和。
性質:溫度是狀態量,熱量是過程量,內能是狀態量。
表述不同:溫度只能說「是」「降低」「升高」詞語; 熱量只能說「放出」「吸收」詞語; 內能只能說「有」「具有」「改變」詞語。
關係:熱傳遞可以改變物體的內能,使其內能增加或減少,即物體吸熱,內能增加,物體放熱內能會減少,但是物體的溫度不一定發生改變。
典型例題:
(2019 山東煙臺).關於溫度、熱量和內能,下列說法正確的是( C )
A.物體的內能增加,溫度一定升高
B.物體溫度升高,一定吸收了熱量
C.物體溫度降低,內能一定減少
D.物體吸收了熱量,溫度一定升高
[2017安徽宿州模擬]下列關於內能的說法正確的是( C )
A.物體的溫度為0 ℃時,內能為零
B.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞
C.做功和熱傳遞都能改變物體的內能
D.物體的溫度不變,內能一定不變