物體的內能與三個因素有關:物體的溫度;物體的體積與形狀;物體的質量大小(物體內所含分子數)。內能是物體內部所有分子無規則運動的動能,以及分子勢能的總和。熱運動是組成物質的分子永不停息的無規則運動。內能和溫度關系是物體溫度越高,分子運動越劇烈,內能越大。
物體的內能與什麼因素有關系
1、質量:由於組成物質的分子處於永不停息的運動之中,因此分子具有動能;由於組成物質的分子之間存在相互作用的引力和斥力,因此分子之間存在著與引力和斥力相對應的勢能。在物理學中,我們將物體內所有分子的動能和勢能的總和叫做物體的內能。
2、溫度:擴散現象表明,組成物質的分子是運動的,分子具有動能;溫度越高,擴散越快,表明分子運動越劇烈,分子平均動能越大。可見,溫度越高,分子平均動能越大,物體內能越大。
3、體積:分子間存在著與分子引力和斥力相對應的勢能。當分子間距減小,對應於分子引力的勢能減小而對應於分子斥力的勢能增大,這樣總的分子勢能就在分子引力和分子斥力的合力為零的位置存在一個最小值,無論分子間距增大還是減小,總的分子勢能都將增大。可見,固體和液體的分子勢能隨體積的變化而改變。
4、狀態:同一物體在不同相態下分子間的作用力是不一樣的。比如:理想氣體,由於氣體分子間的距離相對太大,分子間的作用很小,以至可以忽略;則氣體分子間,我們可以認為沒有分子勢能。但是,當它在液態或固態時,分子間的作用力不能忽略,應該考慮分子勢能。
內能的含義是什麼
內能(internal energy)從微觀角度看,是分子無規運動能量之和的統計平均值。無外場條件下分子無規運動的能量包括分子的動能、分子間的相互作用勢能和分子內運動的能量。在重力場中,一個物體的內部能不包括動能和它在整體運動時的勢能。
從理論上講,一個物體的內能應包括所有這些微粒的能量,如動能、勢能、化學能、電離能和在原子核內的核能,但是,在熱力學狀態的改變過程中,物質的分子結構、原子結構、核結構並不發生變化,所以這些能量的改變是可以忽略的。但是,在熱力學研究中涉及到化學反應時,必須將化學能納入內能。