任何物體都具有內能。物體內部大量分子的無規則運動跟溫度直接相關,我們把這種運動叫做分子熱運動,做機械運動的物體具有機械能,物體內部大量做熱運動的粒子之間也具有動能和勢能,動能和勢能的總和叫做內能。內能的單位是焦。
任何物體是不是都具有內能
任何物體都具有內能。
內能是物體內部所有分子具有的分子動能和分子勢能的總和,物體在任何溫度、任何情況下都具有內能,所以一切物體都有內能;因為物質都是由分子組成的,質量越大分子越多,所以內能的大小與物體的質量有關。
組成物質的分子在永不停息地做無規則運動,溫度越高,物體內部分子無規則運動就越激烈,物體的內能就越大,所以物體的內能跟物體的溫度有關;物體的內能與分子勢能有關,所以物體的內能跟物體的狀態有關。
內能是物體、系統的一種固有屬性,即一切物體或系統都具有內能,不依賴於外界是否存在、外界是否對系統有影響。內能是一種廣延量(或容量性質),即其它因素不變時,內能的大小與物質的數量(物質的量或質量)成正比。
當系統發生某一變化,從原先的平衡態過渡到另一個新的平衡態時,內能的變化量僅取決於變化前後的系統狀態,而與這個變化是如何發生的(例如變化的快慢)以及變化經歷瞭怎樣曲折的過程(例如是經歷一個等溫過程、等壓過程還是一個任意過程)完全無關。內能的這一性質和功、熱量有著本質的區別。
物體的內能可以為零嗎
通常認為內能是一個相對值,因為其中包含瞭若幹勢能項,勢能的零勢面可以任意選取,通常以無窮遠處勢能為零,但完全可以規定其它的面為零勢面。這樣理解下的內能當然就是一個相對值,完全可能通過零勢面的選取使內能總和為零。
但事實上一個靜止物體的能量(即內能)其大小是客觀的,不應該取任意值,也就是說零勢面的選取並非真的可以任意。任意選取隻是為瞭解決問題的方便,在一般問題中,通常隻涉及內能的變化量,而內能的絕對大小往往不必關心。實際上,無論零勢面選在什麼地方,隻要這個標準不變,那麼內能的變化量就不會改變。