温度内能热量关系

温度内能热量关系 温度、内能、热量的辨析 甘肃省古浪县黄花滩初级中学 常福学 【关键词】温度;内能;热量;辨析 温度、内能和热量是热学中既有联系，又易混淆的三个本质不同的物理量，这三个物理量到底有何本质区别和联系呢,下面就各自的定义、特征以及它们之间的关系加以比较分析。 一、定义及特征 1.温度:物体的冷热程度叫做温度。它反映分子无规则运动的剧 烈程度，是一个状态量。从分子运动论观点看，温度是物体分子平均平动动能的标志，是大量分子热运动的集体表现，含有统计或整体意义，对于个别分子来说，温度是没有实际意义的。温度可用温度计来测量。温度只能说“是多少”、“达到多少”、“升高”、“降低”等，不能说“有”、“没有”或“含有”等。温度的国际单位是开尔文(K)， 0常用单位是摄氏度(C)。 2.内能:构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总 和，叫做物体的内能。它是物质系统的内部状态所决定的能量，是构成物质的所有分子(并非大多数、部分或单个分子)具有的一切能量，包括分子动能、分子势能、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等，在热学中，由于热运动中后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项。即:内能=分子动能+分子势能。由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、 体积都有关，另外物体的内能的大小还跟物体质量、物质的种类、物质的状态等有关。内能是微观上的能量形式，是一个状态量。内能具有普遍性，任何物体无论温度高低都具有内能，因为一切物体的分子在任何情况下都永不停息地做无规则运动。例如:炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块温度虽然低，但构成它的分子仍然在做热运动，所以也具有内能。内能只能说“有”，不能说“无”、“达到多少”等。内能的国际单位是焦耳(J)。 3.热量:在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量是热接触中由于温度差而传递的能量，与传递的过程有关，是一个过程量。它在系统状态发生变化时才有意义;物体本身没有热量，热量只能说“吸收多少”或“放出多少”，不能说“有”、“没有”或“具有”、“含有”，更不能比较两个物体热量的大小。热量的传递具有方向性，其方向是能量从高温物体传到低温物体，或从一个物体的高温部分传到低温部分。热量和内能都属于能量,因此单位相同。 二、区别与联系 1.温度与内能 温度和内能都跟分子热运动有关。它们反映分子热运动不同侧面。温度反映了分子无规则运动的剧烈程度，一个物体内部分子热运动越剧烈，它的温度就越高，反之物体内部分子热运动越缓慢，它的温度就越低;内能是物体内部所有分子无规则运动所具有的动能和分子势 能的总和，它是能量的一种表现形式，内能的大小与分子热运动有关，温度越高，分子做无规则运动的速度越大，它的内能就越大;同时内能还与分子的数目、物体质量、体积、分子势能大小有关。 物体的温度升高，内能一定增加，温度降低，内能一定减少;同一 但物体的内能增加，温度不一定升高，内能减小，温度不一定降低。温度相同的物体内能不一定相同，温度高的物体内能不一定多，温度的变化只对应物体内能的改变。 2.温度与热量 温度是表示物体冷热程度的物理量，它是物体内分子做无规则运 动快慢的标志;是对日常生活中所说的“夏天热”、“冬天冷”等现象的科学描述，它与一个时刻或热运动的一个状态相对应;热量是热传递过程中传递的能量，它与一段时间或热传递的一个过程相对应，物体间没有发生热传递也就没有热量，但一定具有温度。 热量跟温度改变的多少有关，而跟初温或末温无关，即跟温度的高低无关。因此不能说温度高的物体放热多，温度低的物体吸热多。根据Q=Cm?t可知:吸、放热量由物质的比热容、质量、温度改变量共同决定，因此不能说一个物体比另一个物体升高的温度多，它吸收 00的热量就一定多。例如:升温30C的物体比升温20C的物体吸收热量一定多的说法是错误的。物体温度改变时，它不一定吸收或放出了热量，通过做功的方法也可改变物体的温度。物体吸收或放出了热量， 它的温度不一定改变。例如:晶体在熔化或凝固的过程中吸收或放出了热量，但温度保持不变。 热量与内能 3. 在热传递过程中，高温物体的内能减少，叫做放出了热量，低温 物体的内能增加，叫做吸收了热量。物体放出或吸收的热量越多，它的内能改变越大。物体内能的多少不能测量，但内能的改变可用热量来量度，即热量是内能的变化，是描述内能的变化量，而内能是物体内部本身具有的能量，是物体固有的一种属性，所以一切物体都具有内能。从分子运动论的观点看，热传递的实质是内能在物体之间的相互转移，所以热量与热传递过程有关，伴随热传递的发生将产生内能的转移。 物体吸收热量，内能一定增大，同样，物体放出热量，内能一定减小，例如:两个物体之间发生热传递，如果没有热损失，高温物体放出了100J的热量，它的内能减少了100J;低温物体吸收了100 J的热量，它的内能增加了100J.当然物体内能的改变 ，不一定是由于物体吸收了热量，还可以通过做功的来改变物体的内能，且它们在改变物体内能上是等效的。可以说一个物体具有内能，不能说一个物体具有热量。 总之，内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递 存在的，内能和温度都是状态物理量，而热量则是过程物理量。物体 吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高;物体温度升高，内能一 定增加。三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。