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初中物理認(rèn)識內(nèi)能ppt素材
內(nèi)能
內(nèi)能(internal energy) 從微觀的角度來看,是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)能量總和的統(tǒng)計(jì)平均值。分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量包括分子的動(dòng)能、分子間相互作用勢能以及分子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的能量。物體的內(nèi)能不包括這個(gè)物體整體運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能和它在重力場中的勢能。
原則上講,物體的內(nèi)能應(yīng)該包括其中所有微觀粒子的動(dòng)能、勢能、化學(xué)能、電離能和原子核內(nèi)部的核能等能量的總和,但在一般熱力學(xué)狀態(tài)的變化過程中,物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)和核結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化,所以可不考慮這些能量的改變。但當(dāng)在熱力學(xué)研究中涉及化學(xué)反應(yīng)時(shí),需要把化學(xué)能包括到內(nèi)能中。
內(nèi)能的性質(zhì)
內(nèi)能是物體、系統(tǒng)的一種固有屬性,即一切物體或系統(tǒng)都具有內(nèi)能,不依賴于外界是否存在、外界是否對系統(tǒng)有影響。內(nèi)能是一種廣延量(或容量性質(zhì)),即其它因素不變時(shí),內(nèi)能的大小與物質(zhì)的數(shù)量(物質(zhì)的量或質(zhì)量)成正比。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生某一變化,從原先的平衡態(tài)過渡到另一個(gè)新的平衡態(tài)時(shí),內(nèi)能的變化量僅取決于變化前后的系統(tǒng)狀態(tài),而與這個(gè)變化是如何發(fā)生的(例如變化的快慢)以及變化經(jīng)歷了怎樣曲折的過程(例如是經(jīng)歷一個(gè)等溫過程、等壓過程還是一個(gè)任意過程)完全無關(guān)。內(nèi)能的這一性質(zhì)和功、熱量有著本質(zhì)的區(qū)別。
功和熱量都是系統(tǒng)與外界之間交換的能量,或者說系統(tǒng)(從外界)吸收或放出(給外界)的能量。一旦系統(tǒng)對外界做了功或傳了熱,這部分能量就不再是系統(tǒng)的能量(即不再是系統(tǒng)內(nèi)能的一部分),而是變成外界物體的能量(構(gòu)成外界物體內(nèi)能或動(dòng)能的一部分)。系統(tǒng)只存在或含有內(nèi)能(內(nèi)能的存在不依賴于外界),不存在熱量或功(離開外界和系統(tǒng)的相互作用,談不上熱量和功)。僅當(dāng)系統(tǒng)在外界(外力或溫差)的作用下,系統(tǒng)內(nèi)能中的一部分以功或熱量這兩種能量形式傳給外界(或反之)。功和熱量的大小,不僅取決于系統(tǒng)變化前后的狀態(tài),還取決于變化的每一細(xì)節(jié)過程。
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