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温度和物体内能的关系
发表于:2013-01-11阅读:653次
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前面博文中讲到过基础概念是解决一切复杂问题的前提,所以这里先讲下物体内能的概念。物理的内能包含两部分:分子动能和分子势能。而物体内部所有分子做无规则运动产生的动能和分子势能的总和就是物体的内能。此外物体内部大量分子的无规则运动也被叫为热运动,因为这些分子的运动速度和温度有关,温度越高运动速度越大。所以常常将内能叫作热能就是这个原因。 介绍完背景知识,就开始讨论今天的主题:物体内能和温度的关系。首先,内能和温度的对应关系一定要考虑物体的状态,也就是说同一物体状态稳定后,温度越高则物体内分子做无规则运动的程度越激烈,热能也就越大进而内能也就越大了。但值得注意的是晶体熔化或者凝固的时候的特殊情况,因为晶体熔化和凝固的过程中物体的温度是不变的,但物体的状态却在发生变化,所以在这种情况下不能因为温度不变就说物体的内能也不变这样的结论。为什么会产生这样的原因呢,温度不变,物体的分子动能没发生变化,为什么物体的内能不是不变的呢?这点就要重新回头去看看最基本的概念了:内能=分子动能+分子势能。分子动能不变,那么构成内能的另一个容易忽视的分子势能的变化是如何的呢?原来,当晶体状态变化的时候,虽然温度不变,但内部分子间的距离的大小发生了变化,因为分子间的相对距离的大小和分子的势能有关,所以物体的内能也就随之变化了。 最后总结一下:同一物体的温度升高时,其内能一定增加;内能增加时,温度不一定升高,也可能保持不变。 |