内能的大小究竟跟什么有关
初中物理 物体内能的大小与哪些因素有关学法指导

初中物理 物体内能的大小与哪些因素有关学法指导彭友山我们学习物体的内能时,同学们总是感到内能看不见摸不着,不知道由哪些物理量决定其大小。
物体内所有分子的动能(K E )和势能(P E )的总和称为物体的内能(E ),可以表示为()P K E E N E +=。
从此式可以看出,影响物体内能的因素有K E 、P E 和N 。
而K E 、P E 和N 又与哪些因素有关呢?K E 是分子的平均动能。
理解K E 应注意这样几点:(1)温度是分子的平均动能大小的标志,温度越高,分子的平均动能就越大;(2)不同种物质的物体,如果温度相同,则它们的分子的平均动能相同;(3)分子的平均动能与宏观物体运动的速度大小无关。
P E 是分子的势能,其大小取决于物体的体积和状态。
当分子间的距离小于0γ时,随着分子间距离的减小,分子势能增大;当分子间的距离大于0γ时,随着分子间距离的增大,分子势能也增大;当分子间的距离等于0γ时,分子的势能最小。
但要注意不能简单地理解分子势能与物体的体积存在正比或反比的关系。
从力学知识中我们知道,一个物体所处的位置越低,势能就越小。
生活常识又告诉我们,物体的重心越低,就越稳定。
因此,物体处于越稳定的状态,物体(实际上是物体与地球所构成的系统)所具有的势能就越小。
分子之间的相互作用亦是如此。
处于固态物质的分子形成空间点阵,分子不能自由移动,只能在自己的平衡位置上振动,与液态的分子相比处于更加稳定的状态。
因此物质处于固态时,分子之间相互作用的势能较小。
在熔化过程中,一般来说,分子由较稳定的状态变成较不稳定的状态,因此分子之间相互作用的势能增加。
N 是物体内部的分子总数,决定于物体的质量。
可见物体的内能是由物质的质量、温度、体积和物态四个因素所决定的。
在初中阶段我们只要定性地知道物体的内能与哪些因素有关就行了,不需要对内能进行定量的计算。
对于理想气体来说,由于忽略分子力的作用,所以没有分子势能,其内能由物质的量和温度所决定。
初中物理内能知识点汇总

初中物理内能知识点汇总1、内能:定义:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
任何物体在任何情况下都有内能。
内能的单位为焦耳(J)。
内能具有不可测量性。
2、影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度升高,内能增大,温度降低,内能减小;反之,物体的内能增大,温度却不一定升高(例如晶体在熔化的过程中要不断吸热,内能增大,而温度却保持不变),内能减小,温度也不一定降低(例如晶体在凝固的过程中要不断放热,内能减小,而温度却保持不变)。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
3、改变物体内能的方法:做功和热传递。
①做功:做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加(将机械能转化为内能)。
物体对外做功物体内能会减少(将内能转化为机械能)。
做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互转化的过程。
如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
②热传递:定义:热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。
热量的单位是焦耳。
(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。
“传递温度”的说法也是错的。
)热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;注意:①在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变;②在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量;③因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度;④热传递的条件:存在温度差。
八年级物理内能知识点总结

八年级物理内能知识点总结能量是自然界中最基本的物理量之一,也是万物运动的根本动力。
在物理学中,能量的存在和变化是研究的重点之一。
内能是物体因为分子振动、旋转运动和分子间作用力而具有的能量。
接下来,我们将对八年级物理内能知识点进行总结,希望对大家能够有所帮助。
一、内能的概念内能是指物体内部微观粒子(分子、原子等)所具有的能量,是物质的本质属性。
物体的内能与物质的种类、质量、温度等因素有关,内能越大,物体所含有的能量就越多。
二、内能的计算内能的大小可以通过温度来间接计算。
温度是物质微观粒子的平均动能的度量,因此温度升高意味着内能增加,温度降低则表示内能减小。
内能与温度的关系可以用公式表示为:ΔQ = mcΔT,其中ΔQ代表内能的变化量,m代表物体的质量,c代表物质的比热容,ΔT 代表温度的变化量。
三、内能的转移内能的转移是物体间或物体内部能量转移的过程。
内能的转移可以通过热传导、热对流和热辐射来实现。
其中,热传导是指热能通过物质内部的分子振动和碰撞传递的过程,热对流是指热能通过气体或液体的流动传递的过程,热辐射是指热能通过电磁波辐射传递的过程。
四、内能与能源转化内能与能源转化的过程密切相关。
例如,当物体受到外界的作用力而做功时,内能发生变化;当物体进行燃烧或化学反应时,内能也会发生变化。
内能与能源转化还涉及到热机和热力循环的理论。
热机是将热能转化为功的装置,通过热力循环可以实现能量的转化。
五、内能的应用内能的概念在生活中有着广泛的应用。
例如,我们可以通过控制和利用内能的转移来实现生活用水的加热、建筑物的保温、食物的加热等。
内能还与热力学原理和制冷技术有关,在工业生产和载具设计中具有重要的应用价值。
八年级物理内能知识点总结就到这里,希望对大家有所帮助。
谢谢!。
关于内能的知识点总结

关于内能的知识点总结一、内能的定义内能是指一个物体内部所含有的热能总和,它包括了物体的综合性质,比如分子振动、旋转、电子结构等,其大小和物体的质量、组成和温度都有关系。
在热力学中,内能通常用符号U表示,它是系统的一种基本性质,是热力学描述中的一个重要变量。
内能的定义可以用如下的方式进行推导。
考虑一个物质内部含有N个分子,每个分子具有独立的平动和转动自由度,简单起见,假设每个分子可在三个坐标方向上运动,即每个分子有3个平动自由度,同时假设每个分子有两个转动自由度(对于双原子分子,每个分子有两个自由转动度),这也是一个近似的假设。
根据统计力学的理论,平均而言,每个平动自由度的能量是kT/2,每个转动自由度的能量也是kT/2,其中k为玻尔兹曼常数,T为温度。
因此,每个分子的平均内能可以表示为3kT/2+2kT/2=5kT/2。
而所有的N个分子的总内能就是5NkT/2。
根据理想气体的性质,内能与温度成正比,所以内能可以写作U=Nf/2RT,其中f为分子的平均自由度,R为气体常数。
由于内能是物体内部的能量总和,因此它包括了与物体微观结构和微观运动有关的所有能量形式,如分子振动、分子间相互作用、电子结合等。
对于热力学系统而言,内能并不是一个可直接测量的物理量,但是它的变化可以通过热力学过程中的热量交换和做功来进行间接测量。
内能的概念在热力学中非常重要,它为热力学系统的描述和分析提供了基础。
二、内能的性质1. 内能与温度的关系根据热力学理论,内能与温度成正比。
这是基于统计力学理论对物质微观结构和运动的分析得出的结论。
内能与温度成正比意味着当温度升高时,内能也会增加;当温度降低时,内能也会减少。
这也符合我们日常生活中的直观认识,比如当物体受热时,它的内能会增加,导致温度升高;当物体失去热量时,它的内能会减少,导致温度降低。
2. 内能与热容的关系内能与热容之间存在一定的关系。
在定压条件下,内能的变化与热容之间有如下关系:ΔU = q + W其中ΔU为内能变化量,q为系统吸收的热量,W为系统所做的功,根据热力学第一定律的表达式可以得到:q = ΔU - W这就是常见的热力学第一定律的表达式。
《物体的内能》 知识清单

《物体的内能》知识清单一、内能的定义内能是指物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
要理解内能,首先得清楚分子的存在。
我们生活中的各种物质,不管是固体、液体还是气体,都是由大量的分子组成的。
这些分子一直在不停地做无规则运动,就像一群调皮的孩子在不停地乱跑乱动。
分子的无规则运动具有动能,而分子之间存在着相互作用力,就像有一根根小弹簧把分子们连接在一起,这使得分子具有势能。
二、影响内能大小的因素1、温度温度越高,分子的无规则运动越剧烈,分子的动能也就越大,物体的内能也就越大。
比如说,把一杯冷水加热,随着温度的升高,水分子的运动速度加快,内能增加。
2、质量物体内部分子的数量越多,也就是质量越大,内能也就越大。
这就好比一个大班级里的学生比一个小班级里的学生人数多,整体的活跃程度可能也会更高。
3、材料和状态不同的材料,其分子结构和相互作用不同,内能也会有所不同。
同样,物体的状态发生变化,比如从固态变为液态,或者从液态变为气态,分子间的距离和相互作用都会改变,从而影响内能。
三、改变内能的方式1、做功对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,内能减少。
例如,用打气筒给轮胎打气,气筒壁会发热,这是因为压缩气体做功,使气体的内能增加,同时一部分内能传递给了气筒壁。
2、热传递热传递是指由于温度差引起的热能传递现象。
热量总是从高温物体向低温物体传递。
比如把一杯热水放在室温下,热水会逐渐变凉,就是因为热水的内能通过热传递转移到了周围的环境中。
四、内能与机械能的区别内能和机械能虽然都与能量有关,但它们有很大的区别。
机械能是物体整体的运动状态和相对位置所决定的能量,比如一个飞行的球具有动能,一个被举高的物体具有重力势能。
而内能是物体内部所有分子的能量总和,与物体的整体运动状态和位置无关。
即使一个物体静止在地面上,它的内能也不为零,因为分子始终在做无规则运动。
五、内能的利用1、利用内能加热生活中的各种加热设备,如炉灶、热水器等,都是通过燃料燃烧产生的内能来加热物体。
内能基本知识点总结

内能基本知识点总结内能是指物质内部的能量,是由分子和原子的运动、振动以及相互作用而产生的能量总和。
内能是系统的一种固有属性,与系统的体积、形状、外部环境等无关。
下面将从内能的概念、计算方法以及内能的应用等方面对内能进行基本知识点总结。
一、内能的概念内能是指物质内部的能量总和,包括分子和原子的热运动、振动能以及相互作用能等。
内能是一个宏观热力学量,它与系统的热动力学性质有关。
内能的概念是热力学的基本概念之一,它可以用来描述系统的热平衡状态和热力学过程。
内能的大小与系统的温度、压力以及组成物质的种类和数量有关。
二、内能的计算方法内能的计算方法根据系统的性质不同而有所不同。
对于理想气体来说,内能与系统的温度有简单的函数关系,可以通过内能的定义式进行计算。
而对于实际气体和固体来说,内能的计算需要考虑系统的结构、组成以及相互作用等因素,通常需要通过热力学实验来确定。
内能的计算方法还包括了内能的传递和转化等问题,比如热传导、热辐射等。
三、内能的应用内能的应用十分广泛,主要包括以下几个方面:1.热力学过程分析:内能可以帮助我们理解和分析系统的热力学过程,比如等温过程、绝热过程等。
通过内能的计算和研究,可以得到系统的一些重要热力学性质,比如热容、熵等。
2.能源转化和利用:内能是能量的一种形式,可以通过各种方式进行转化和利用。
比如热能可以转化为机械能、电能等,内能的研究有助于开发新的能源转化技术和设备。
3.材料加工和生产:内能包括了物质内部的能量总和,可以影响物质的性质和行为。
通过对内能的分析和控制,可以实现材料的加工、改性和生产过程。
4.热力学系统的设计和优化:在工程和科学领域中,内能的研究可以帮助我们设计和优化各种热力学系统,比如发动机、制冷设备、化工反应器等。
四、内能的相关概念内能与热量、功、焓等概念密切相关。
热量是指通过热传导或热辐射等方式传递的能量,它与温度和系统的热容有关。
功是由外部作用在系统上的力所做的功,它与系统的体积、形状等因素有关。
关于内能知识点总结

关于内能知识点总结内能,是指物体内部分子和原子的热运动所具有的能量。
它是一种微观粒子的动能和势能的总和,与物体的整体运动或位置无关。
在热力学中,内能是一个重要的概念,它在研究物体的热力学性质和热力学过程中具有重要的作用。
内能的概念来源于热学和统计力学,它是研究物体热力学行为的基础。
内能的基本概念内能是物体内部分子和原子的热运动所具有的能量,是一种宏观上无法直接观测的微观粒子的动能和势能的总和。
内能不同于物体的总能量,总能量还包括物体的动能和势能。
内能是一个与物质微观结构有关的量,对于理想气体来说,内能是与温度成正比的。
内能的表示内能通常用符号U表示,是一个标量量。
内能的单位是焦耳(J)。
在国际单位制中,1焦耳定义为1牛顿的力作用下,物体的位移为1米的能量。
内能的大小取决于物体的热状态和组分,是与热力学过程密切相关的物理量。
内能的热力学性质内能是一个物体的热力学状态函数,是物体内部微观粒子热运动的结果。
内能的大小取决于物体的热状态,例如温度、压强和物质的组分等因素。
在一定条件下,物体的内能可以改变,而不改变物体的总能量。
通过热力学方程,可以计算物体内能的变化,从而推导出物体的热力学过程参数。
内能和热力学过程在热力学过程中,内能是一个重要的热力学量,可以用来研究物体的热力学性质和热力学过程。
在准静态过程中,内能的改变可以由热容量和温度的改变来表示。
在绝热过程中,内能的改变可以由物体的功和热的转移来表示。
在等温过程中,内能的改变是由工作和热交换来实现的。
通过研究物体的内能改变,可以得到物体热力学过程中的工作量和热交换。
内能和热力学第一定律内能的改变可以通过热力学第一定律来描述。
根据热力学第一定律,一个系统的内能变化等于系统所吸收的热量和对外所做的功的代数和。
即ΔU = Q - W,其中ΔU表示系统内能的改变,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外所做的功。
这个定律描述了能量守恒的原理,反映了热量和功对系统内能的影响。
内能知识点总结

内能知识点总结:一、内能的概念:1、内能:物体内部所有分子由于热运动而具有的动能,以及分子势能的总和叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:物体的内能跟物体的温度有关,同一个物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能的区别:( 1 )机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动情况有关( 2 ) 内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和。
内能大小与分子做无规则运动快慢及分子间的相互作用有关。
这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
( 3 )内能的大小不影响机械能,而机械能的大小也不影响内能,但机械能和内能可以相互转化。
二、内能的改变:1、内能改变的外部表现:( 1 )物体温度升高(降低) --物体内能增大 (减小)。
( 2 )物体存在状态改变(熔化、汽化、升华等) -- 内能改变。
2、改变物体内能的方法:做功和热传递。
A、做功改变物体的内能:①做功可以改变内能:对物体做功,物体内能会增加。
物体对外做功,物体内能会减少。
②做功改变物体内能的实质:内能和其他形式的能的相互转化③如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
( W=△E )B、热传递可以改变物体的内能。
( 1 )热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
( 2 ) 热传递的条件:物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同 ( 即达到热平衡)。
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内能的大小究竟跟什么有关索杨军2008年10月30日什么是内能?是一个比较简单的问题,有一个比较统一的说法。
而内能的大小决定于什么?是一个比较复杂的问题,众说纷纭,各持己见,各类教辅说法不一,各个教师讲法也不一,有的不够科学严谨,有的甚至荒谬错误。
因此很有必要进行探讨,加以澄清。
完整准确地掌握内能的定义顾名思义,内能就是指物体内部的能量,即静止能量,又简称静能。
按照爱因斯坦的相对论:其中,m0是物体的静质量,c是光在真空中的速度。
按照上述定义,内能包括有:①分子热运动的动能,②分子间相互作用的势能,③使原子间结合在一起的化学能,④原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能,⑤原子核内质子、中子的结合能,即核能……等等。
由于c2非常之大,所以即使静质量很小,内能还是很大的。
物体除了内能之外,其余就只有外能了,即动能。
按照相对论,物体的总能量为:其中,m是物体的动质量,根据相对论的质速关系,有:于是物体的动能为:E动=E-E内=mc2-m0c2=(m-m0)c 2=[m0(1-v2/c2)-1/2-m0]c 2=m0c2[(1v2)/(2c2)+(3v4)/(8c4)+···](注:幂级数展开式)=(1/2)m0v2+(3/8)m0v4/c 2+···在低速运动时,v远远小于c,即v4/c 2≈0,故:将能量划分为内能和外能,即静能和动能两大类,高度简洁又非常完美,是一种全新的划分方法,是相对论的杰出成果。
由于在一般的热学过程中,原子内部、原子核内部的能量不发生改变,且热学过程所涉及的只是内能的改变量而不是内能本身,所以这些能量不予考虑,这就有了一个狭义内能的定义:内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和。
下面的文章如没有特殊说明,内能就指狭义的内能。
狭义内能包括两个方面:一、分子动能。
是一种笼统的通俗叫法,即无规则运动的动能,包括三部分。
①分子的平动动能;②分子的转动动能;③分子内部原子的振动动能和原子间的振动势能。
在此,振动动能和振动势能二者不能分开,各自去归类。
在常温尤其是低温时,平动动能是主要的,于是在下面的文章里,如没有特殊说明,分子动能只考虑分子的平动动能。
二、分子势能。
即分子间相互作用的势能。
注:笔者个人认为,不能去教条地理解分子动能和分子势能,有时甚至无法将它们和原子间通过化学键结合在一起的化学能割裂开,以进行单独分析,尤其对于有规则空间点阵的晶体。
例如:由离子键形成的离子晶体NaCI,钠离子Na+和氯离子CI-等距离地交错地排列在三组相互垂直的平行线上,每个Na+的周围有六个CI-,每个CI-的周围有六个Na+。
这时正负离子均匀对称相间地分布,于是没有严格的“独立分子”,也就是说整个晶体可以看作一个巨大的分子。
这时再谈分子动能和分子势能着实有些死板,直接谈离子的振动动能和振动势能(这恰好是上述分子动能的第三部分:③分子内部原子的振动动能和原子间的振动势能)更加妥当。
附带指出:关于热能,有两种解释。
一种观点认为它是指:内能中有关温度的部分,即分子动能部分,另一种观点认为它就是:狭义内能的通俗叫法。
由于热能这一名词已废弃不用,于是没有辩论的必要。
内能的大小究竟跟什么有关?从内能的定义来看,它包括:①分子动能;②分子势能。
此外要注意重要“字眼”——所有分子,于是还得考虑分子个数。
一、对某一个物体(分子个数一定)决定于两个因素。
见下表:可见,同一物体的内能是关于温度和体积的函数。
注:温度是物体分子平均平动动能的“量度”,一个是宏观现象,一个是微观本质,二者是等同关系。
只是由于历史原因,未能从能量角度去定义温度。
温度越高,物体分子的转动动能、分子内部原子的振动动能和原子间的振动势能也会增大(增大趋势不连续,呈现量子化),但不是等同关系。
二、对不同的物体除了以上两个因素,还得考虑一个因素,这就是——物质的量,即分子个数。
注:物质的量表示物体所含粒子个数的多少。
这里的粒子,可以是分子、原子或其他微粒。
摩尔是物质的量的国际单位,当分子、原子或其他粒子的个数等于6.022×1023(阿伏加德罗常数)时,就是一摩尔。
对于初中学生,不宜深究,将物质的量直接概括为分子个数,容易理解。
物质的量跟质量不同,质量表示物体所含物质的多少。
千克是质量的国际单位。
同种物质,只要质量相等,物质的量必然相等;不同种物质,即使质量相等,物质的量也一般不等。
对几道典型题目的剖析对初中来讲,对内能的要求较低,只要求了解内能的概念,能简单地描述内能和温度的关系。
常见的题目有:1.物体的温度越高,内能越大。
正确。
因为物体已经确定,即分子个数是固定的。
温度升高时,分子动能同比增大(至于分子势能,一般也会同时增大,增大量取决于体积的改变量,体积变化很小时近似认为不变),所以内能增大。
2.温度高的物体,内能就大。
错误。
因为物体没有确定,这是指让温度高低不同的物体进行比较,分子个数不一定相同,即使对同种物质,内能大小也难以比较。
举一个反例很好理解:一滴热水与一锅冷水,一滴热水虽然温度高,但因分子个数远远少于一锅冷水,内能反而小。
对几种错误观点的批判1.分子动能的大小跟分子热运动的快慢有关,快的分子动能大。
宏观物体的动能公式对于微观的单个分子同样适用,根据前面的推导,在低(1/2)m0v2,可见,单个分子的动能既跟热运动快慢有关,又速情况下,E动≈跟分子的质量(分子量)有关,当然不能片面地说快的动能就大。
举例说明更容易理解,假设有一个铁块和一个铝块,二者的分子个数相同,温度也相同,则二者的分子动能相等。
但是,因铁的分子量(对金属晶体来讲,分子直接由单个原子构成,分子量就是原子量)大于铝,故铁分子热运动的平均快慢必然小于铝。
分子动能相等而分子热运动的快慢却不同,原观点与此矛盾,是错误的。
正确的说法应当是:分子动能的大小跟分子热运动的剧烈程度有关,分子热运动越剧烈,分子动能越大。
可见对分子的热运动,要谈剧烈程度,不能谈快慢。
2.内能的大小跟状态有关。
表面看这句话好像是对的,例如一块冰熔化成水,温度不变内能却增大了,似乎跟状态有关。
但就其实质来讲,仍然是体积的变化导致分子势能的变化,从而导致内能的变化。
因为对晶体来讲,熔化时体积必然要发生巨大的变化(例:冰的体积竟然会减小1/10)。
之所以这样,是因为吸热导致了内能增大,而温度不变使得分子动能不变,可见只有体积改变使得分子势能增大了。
所有物质熔化时体积都要改变,尤其是晶体更加明显;所有物质汽化时体积会改变上千倍。
体积的改变必然会导致分子势能的改变。
可见对晶体,熔化时内能之所以改变,状态的改变是现象,体积的改变才是本质。
要透过现象看本质。
正确的说法仍然是:内能的大小跟体积有关。
3.内能的大小跟质量有关。
这句话对于同一类物体来讲是对的,此时质量越大,分子个数就越多,当然对了。
但对不同类物体,就不适用了。
举例说明容易理解,假设有一个氢气球和一个氧气球,二者的分子个数相同,温度也相同,则二者的分子动能相等,再假设二者的分子势能也相等(这可以通过改变外界压强等措施来实现,因为压强的改变可以导致气球体积的改变,而其它措施的采取是为了让气体重新恢复初始温度。
也就是说,设法对气体来一个等温变容转换)。
这样两气球的内能绝对相等,但是,因氧气的分子量大于氢气,故氧气球的质量必然大于氢气球。
内能相等而质量却不等,原观点与此矛盾,是错误的。
正确的说法应当是:内能的大小跟物质的量——分子个数有关。
若其他条件都相同,分子个数越多,内能就越大。
可见对于内能,要谈物质的量——分子个数,不能谈质量。
对几个疑难问题的探讨1.将能量划分为内能(广义)和动能两大类,机械能中的弹性势能怎么不见了,它究竟归隐于何处?弹性势能是由于物体发生弹性形变产生的。
而物体发生形变时宏观现象为体积发生了变化,其微观实质是分子间距发生了改变。
当物体伸长(或缩短)时,分子间距会变大(或变小),大于(或小于)平衡距离,分子间作用力就表现为引力(或斥力)。
大量分子之间的这种引力(或斥力)就表现为宏观上的拉力(或压力),以反抗物体发生的形变。
总之,弹力正是分子间作用力的宏观表现。
可见,弹性势能的本质,使得它应当归属于内能中的分子势能部分。
2.将能量划分为内能(广义)和动能两大类,机械能中的重力势能怎么不见了,它究竟归隐于何处?首先必须明确,重力势能不属于某个物体,而属于这个物体和地球组成的整个系统。
研究对象必须是整个系统。
从博大的宇宙天体到渺小的原子尺度,归纳起来只有两种基本的相互作用:万有引力和电磁力。
再深入到更微小的原子核内部,归纳起来也只有两种基本的相互作用:强相互作用和弱相互作用。
将这四种力统一起来,归纳概括为一种力,这种理论属于统一场论。
统一场论的开创者是爱因斯坦。
目前的最新成果——大统一理论,已将电磁力、强作用和弱作用统一了起来,遗憾的是仍没有将万有引力纳入其中。
可见,爱因斯坦晚年之所以失败,未能将电磁力和万有引力统一,原因之一正是碰到了最难啃的骨头。
重力属于万有引力,由此导致的重力势能不属于动能,应当归属于内能(广义),即物体与地球这一系统的内能(广义)。
这就要求对内能(广义)的概念再加以修正、补充和完善。
一个系统在其质心参照系中的内能,包括三个部分:①各个粒子(或部分)的静止能量∑m i0c2;②各个粒子(或部分)对质心参照系的动能∑E ik;③各个粒子(或部分)相互的势能E p。
即:重力势能属于系统内能的第三部分。
至于更本质原因,只有等到超大统一理论完成,将万有引力和其他三种力统一,才能得到更完美的解释。
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