内能与热量的剖析

内能与热量的剖析 ????? 温度、内能与热量的剖析 长沙市周南中学（410005） 蔡灿飞 在初中热学的教学中，“温度”、“内能”、“热量”这三个概念的掌握及相互关系的 理解，是一个令学生感到非常棘手的问题。现剖析如下： 温度是指物体的冷热程度，它是物体内部大量分子做无规则运动的剧烈程度的标 志，温度越高，分子运动越剧烈，这一点可以由扩散现象说明：如一滴墨水在热水中就比 在冷水中扩散得快。如果分子运动越剧烈，则分子运动的速度越大，从而分子做无规则运 动的动能就越大。所以，温度越高，物体内部所有分子做无规则运动的动能的总和就越大。 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。其中分子动能 受温度的影响，分子势能受分子间作用力即分子间距离的影响。所以内能既与温度有关， 又与物质所处的状态及物体的体积有关，内能与物体所处的某一状态相对应，是一个状态 量。如一杯0?的水凝固为0?的冰，其温度虽然没变，但状态和体积发生了变化，分子 势能也随着改变，所以其内能也发生了变化。另外，内能还与物体质量有关。因为质量不 同，分子数目就不同，则“物体内部所有分子动能和分子势能的总和”即内能就不同。例 如一杯水就比同温度的一桶水所具有的内能小。所以“温度越高，内能越大”这句话是不 准确的，应该就“同一物体温度越高，内能就越大”。 热量是指热传递过程中所传递的能量的多少。“热量”是与“热传递”这一过程相 对应，是一个过程量。因此不能说“某一物体具有或含有多少热量”，但可以说“某一物 体具有多少内能”，因为内能是一个状态量。热传递的实质是内能的转移，热量是物体内 能变化的量度。在热传递过程中，高温物体内能减少，叫做放出了热量，低温物体内能增 多，叫做吸收了热量。为什么不把“放出热量、吸收热量”叫做“放出内能、吸收内能” 呢？这是因为内能的改变除了热传递外，还有做功这一方式，做功也是物体变化的量度， 而做功是内能跟其它形式的能的相互转化过程。例如：一个物体内能增加了100J，那可能是其它物体把100J的内能转移给了它，也可能是其它物体对它做了100J的功，把100J其它形式的能转化成了物体的内能。为了区分这两种改变内能的过程，我们就专门用“放 出热量、吸收热量”来表示热传递过程中的内能转移。另外热量与温度之间也有密切联系， “物体吸收热量，内能增加，温度升高；物体放出热量，内能减少，温度降低。”，不过这 一规律有两个条件：一是物体未发生物态的变化。如0?的冰吸收热量后熔化成0?的水，内能增加，但温度不变。二是不考虑做功的因素。如一个物体一边吸热一边对外做功，那 它的内能、温度如何变化就无法确定。 弄清了它们的相互关系后，有关热学概念性的问题就迎刃而解了。例如： 1、如果物体的温度没有发生变化，则（ ） A、物体的内能一定没有改变 B、物体的内能可能没有改变 C、物体一定没有吸热 D、物体对外界一定没有做功 2、关于热量和热传递的概念，下面说法正确的是（ ） A、内能大的物体把热量传给内能小的物体 Ｂ、吸收热量后物体温度一定升高 Ｃ、温度高的物体具有的热量多 Ｄ、在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量 参考：１、Ｂ ２、Ｄ 豆丁致力于构建 全球领先的文档发布与销售平台，面向世界范围提供便捷、安全、专业、有效的文档营销服务。包 括中国、日本、韩国、北美、欧洲等在内的豆丁全球分站，将面向全球各地的文档拥有者和代理商 提供服务，帮助他们把文档发行到世界的每一个角落。豆丁正在全球各地建立便捷、安全、高效的 支付与兑换渠道，为每一位用户提供优质的文档交易和账务服务。