任何物體都具有內(nèi)能嗎 內(nèi)能可以為零嗎
2024-02-09 11:46:55文/張哲任何物體都具有內(nèi)能。物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟溫度直接相關(guān),我們把這種運(yùn)動(dòng)叫做分子熱運(yùn)動(dòng),做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有機(jī)械能,物體內(nèi)部大量做熱運(yùn)動(dòng)的粒子之間也具有動(dòng)能和勢(shì)能,動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做內(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦。

任何物體是不是都具有內(nèi)能
任何物體都具有內(nèi)能。
內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子具有的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,物體在任何溫度、任何情況下都具有內(nèi)能,所以一切物體都有內(nèi)能;因?yàn)槲镔|(zhì)都是由分子組成的,質(zhì)量越大分子越多,所以內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。
組成物質(zhì)的分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),溫度越高,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就越激烈,物體的內(nèi)能就越大,所以物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關(guān);物體的內(nèi)能與分子勢(shì)能有關(guān),所以物體的內(nèi)能跟物體的狀態(tài)有關(guān)。
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(duì)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?jī)H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。
物體的內(nèi)能可以為零嗎
通常認(rèn)為內(nèi)能是一個(gè)相對(duì)值,因?yàn)槠渲邪巳舾蓜?shì)能項(xiàng),勢(shì)能的零勢(shì)面可以任意選取,通常以無窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零,但完全可以規(guī)定其它的面為零勢(shì)面。這樣理解下的內(nèi)能當(dāng)然就是一個(gè)相對(duì)值,完全可能通過零勢(shì)面的選取使內(nèi)能總和為零。
但事實(shí)上一個(gè)靜止物體的能量(即內(nèi)能)其大小是客觀的,不應(yīng)該取任意值,也就是說零勢(shì)面的選取并非真的可以任意。任意選取只是為了解決問題的方便,在一般問題中,通常只涉及內(nèi)能的變化量,而內(nèi)能的絕對(duì)大小往往不必關(guān)心。實(shí)際上,無論零勢(shì)面選在什么地方,只要這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不變,那么內(nèi)能的變化量就不會(huì)改變。
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