内能是物体内部所有分子无规则运动的动能,以及分子势能的总和。热运动是组成物质的分子永不停息的无规则运动。内能和温度关系是物体温度越高,分子运动越剧烈,内能越大。那么,内能与什么因素有关呢?
内能与什么因素有关
内能与温度、体积、质量、状态有关。
1、分子平均动能与温度有关。温度越高,热运动越剧烈,分子平均动能越大;
2、分子平均势能与物体的体积有关。分子间距离改变时,分子平均势能也随之改变(类似于弹簧);宏观上物体体积改变(分子间距离改变),则物体的势能通常改变。
3、另外,与物体所呈现的相态(固态、液态、气态)有关。因为同一物体在不同相态下分子间的作用力是不一样的。比如:理想气体,由于气体分子间的距离相对太大,分子间的作用很小,以至可以忽略;则气体分子间,我们可以认为没有分子势能。但是,当它在液态或固态时,分子间的作用力不能忽略,应该考虑分子势能。
综上所述,通常我们认为:
1、气态物体的内能,与物体的温度有关、气体的物质的量有关。
2、固态、液态物体的内能,与物体的温度、体积、物质的量有关。
内能和热能的区别
1、影响因素不同:热能随温度变化单调变化;一般来说,内能和温度之间没有确定的关系;
2、概念不同:由于内能指的是一个物体中的全部能量,其外延显然比热能更广。从概念的关系来说,内能和热能也是一种从属关系。
内能和热能表达的对象都是物体所处的某一热力学状态,两者都属于能的范畴,是两个状态函数。热能的大小随温度的变化而单调变化,内能既然泛指物体内的一切能量,那它的外延明显就宽于热能。
热能属于内能范畴,但内能不光包括热能。从概念间的关系看,内能和热能亦是一种从属关系,其中内能是属概念,热能是种概念。在一般情况下,内能与温度却没有确定的关系,只有理想气体的内能才仅是温度的函数,这个结果叫做焦耳定律。
内能的相关例题
关于内能,下列说法中正确的是____
A、物体运动速度越大,则内能越大
B、0℃的水比0℃的冰的内能大
C、水分子的内能比冰分子的内能大
D、100g0℃的冰比100g0℃的水内能小
答案:D。
解析:A、物体运动速度影响的是机械能,和物体的内能无关。故A错误;
B、质量不一定,0℃的水比0℃的冰的不能比较内能大小。故B错误;
C、内能是物体内所有分子热运动的动能和势能之和,不是分子具有的,所以这种说法是不科学的。故C错误;
D、0°C冰融化成0℃水要吸收热量,所以100g0℃的冰比100g0℃的水内能小。故D正确。
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