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影響物體“內能”大小的因素有哪些。
從內能的定義可以看出,影響物體內能大小的因素有三個
1 溫度在巨集觀上是指物體的冷熱程度,溫度越高,分子不規則運動的速度越大。 溫度會影響分子的運動速度,使分子的動能發生變化,因此物體的內能與溫度有關。
2 還有分子勢能與物體中分子之間的距離有關,它由於物體狀態的變化而改變分子之間的距離,從而使分子的勢能發生變化。 例如,如果一塊0的冰融化成0的水,雖然溫度沒有公升高,但物體的內能也會因為分子間距離的變化而增加,因此物體的內能也與狀態有關。
3 相同溫度的物體的內能不一定相等,因為物體的內能也與分子的數量有關。 由於物體的內能不是指單個分子或部分分子所擁有的能量,而是指物體內部所有分子所擁有的能量,因此,物體的內能與質量有關。 例如:
在相同溫度下,一桶水比一杯水含有更多的分子,儘管其他條件相同,但一桶水的內能遠大於一杯水的內能。 教科書中的“溫度越高,物體的內能越大”這句話並不準確,但應該是準確的:“當質量相同,狀態相同時,溫度越高,物體的內能越大”。
因此,不能說“溫度相同物體的內能一定相同”,也不能說“溫度高的物體的內能一定大”。 但是,我們只是在初中時比較同一物體的內能,所以教科書上的這個說法也可以認為是正確的。
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對於實際氣體,內能與溫度和體積或壓力有關。
物體內能的變化是通過做功和傳熱來實現的。
在沒有外場的情況下,分子不規則運動的能量包括分子的動能、分子間相互作用的勢能、分子內部運動的能量,動能和分子內運動能的統計平均值與體積無關。 分子間相互作用的能量與分子的平均距離有關,因此與體積有關。 對於理想氣體,氣體足夠稀薄,分子之間的平均距離足夠大,相互作用的能量可以忽略不計,內能與體積無關。
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物體的質量。 由相同物質、相同溫度製成的物體的質量越大,其內能就越大。
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影響物體內能的因素有材料、質量、溫度、狀態。
1.物體 - 物體的內能可能因材料而異;
2.所有分子——分子的數量都會影響物體的內能,這在巨集觀上反映的是質量;
3.分子動能——影響分子熱運動的因素是溫度;
4.分子勢能——影響分子間作用力的因素是分子之間的間隙,體現在巨集觀狀態上。
改變同一物體內能的方法:
1)傳熱租簧。
開水物體的吸熱內能增加,物體的放熱內能降低。
傳熱的本質:內能的傳遞過程(內能的傳遞) 條件:不同物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫差傳遞方向:高溫 低溫 結果:相同溫度。
2)做工作:冬天搓手鑽柴生火。
物質:內能和機械能的相互轉換(如氣體膨脹)對物體的外部功,物體的內能增加物體在外側所做的功,物體的內能減少。
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溫度,體積和形狀,質量。
溫度是影響物體內能的最重要因素,同一物體的溫度越高,其擁有的內能越大,物體的內能也受到質量、材料、狀態等因素的影響。
物體的內能與其質量有關。 在一定溫度下,物體的質量越大,即分子數量越多,物體的內能就越大。 物體的內能也與物體的身體有關。
內能包括分子動能和分子勢能。 內能的增加既可以增加分子的動能,也可以增加分子的勢能。
在容易散熱且溫度保持不變的環境中,一定量的氣體溫度公升高,體積膨脹,但溫度不變。
分子間相互作用勢能,這種勢能是分子之間的引力和排斥力,分子間作用力又稱范德華力,廣義分子間作用力還包括氫鍵力和其他特殊的分子間作用力,本質上是靜電力。
由於電子的運動是隨機的,分子偶極矩的大小和方向也是隨機的,因此分子之間的引力和排斥力同時存在並不斷變化。
分子間作用力和分子間距,一般來說,當分子相距較遠時,當分子靠得更近時,排斥力的作用開始顯現出來,表現為小的引力,逐漸減小到零。 當我們繼續接近時,排斥力急劇上公升,分子間作用力表現為排斥力。
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內能與溫度、體積、質量、狀態有關。
1.質量。 由於構成物質的分子處於永無止境的運動中,因此分子具有動能; 由於構成物質的分子之間存在相互作用的引力和排斥力,因此存在與分子之間的引力和排斥力相對應的勢能。 在物理學中,我們將物體內部所有分子的動能和勢能之和稱為物體的內能。
2.溫度。 擴散現象表明,構成物質的分子是運動的纖維,分子具有動能。 溫度越高,擴散越快,說明分子運動越強烈,分子的平均動能越大。 可以看出,溫度越高,分子的平均動能越大,物體內部的能量也越大。
3.音量。 分子之間存在勢能,對應於分子的引力和排斥力。 當分子間距減小時,與分子引力相對應的勢能減小,與分子排斥力相對應的勢能增大,使總分子勢能存在於分子重力和分子排斥力合力為零的位置,無論分子間距增大還是減小,總分子勢能都會增大。
可以看出,固體和液體銀雀的分子勢能隨體積的變化而變化。
對於氣體來說,由於分子間距大,分子間作用力非常微弱甚至可以忽略不計,所以我們一般認為氣體分子之間沒有相互作用,然後我們認為氣體的分子勢能與氣體的體積無關。
4. 狀態
同一物體的分子之間的力在不同階段是不同的。 例如,一種理想的氣體,由於氣體分子之間的距離比較大,分子間效應很小,可以忽略不計; 那麼在氣體的分子之間,我們可以認為沒有分子勢能。
但是,當它處於液態或固態時,分子間作用力不容忽視,應考慮分子勢能。
內能是不規則熱運動的動能與物體分子之間相互作用的勢能之和。 物體的內能不包括該物體整體運動時的動能及其在引力場中的勢能。
原則上,物體的內能應包括所有微觀粒子原子核內的動能、勢能、化學能、電離能和核能的總和,但在改變一般熱力學狀態的過程中,物質的分子結構、原子結構和核結構不變, 所以不能考慮這些能量的變化。但是當化學反應涉及熱力學研究時,化學能需要包含在內能中。
內能通常用符號u表示,內能有乙個可以破壞量的維度,SI單位是焦耳(j)[注:因為分子在不斷做不規則的運動,所以內能不能是'0'(這種運動稱為分子熱運動)]。
根據熱力學第一定律,內能是狀態的函式。 同時,內能是乙個廣義的物理量,即兩部分的總內能等於它們各自內能之和。
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物體的內能由分子動能和分子勢能兩部分組成。 分子動能:
溫度決定了分子平均動能的大小,也是分子熱運動強度的反應程度。 分子勢能:它與分子之間的距離有關,不是簡單的增加或減少,而是有距離要求。
綜上所述,物體的內能與溫度和分子之間的距離有關]。
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內能是物體內部所有分子勢能和動能的總和,因此在微觀層面上,它與分子的數量、分子勢能和分子的平均動能有關。 在巨集觀層面上,它與物體的質量、狀態和溫度有關。 ]
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物體內能的定義和決定因素。
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以及物體的分子勢能和平均熱運動]。
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從微觀的角度來看,物體的內能取決於以下三個量:
1)物體的量(化學摩爾量);
2)分子的平均動能;
3)分子的平均勢能;
從巨集觀的角度來看,物體的內能取決於以下三個量:
1.物體的質量;
2.物體的溫度;
3.物體的體積。
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同一物體(質量)的內能取決於溫度和壓力。 如果不同的物質,在相同的溫度和壓力下,則取決於原子量,一般原子量越小,單位質量的內能越大。
氣壓越低,越有利於蒸發,氣壓越低,同一空間內的氣體分子越少,水越容易規劃和佔據空間。 這就像一輛空車容易上車,一輛滿車難上車一樣。 >>>More