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影响物体“内能”大小的因素有哪些。
从内能的定义可以看出,影响物体内能大小的因素有三个
1 温度在宏观上是指物体的冷热程度,温度越高,分子不规则运动的速度越大。 温度会影响分子的运动速度,使分子的动能发生变化,因此物体的内能与温度有关。
2 还有分子势能与物体中分子之间的距离有关,它由于物体状态的变化而改变分子之间的距离,从而使分子的势能发生变化。 例如,如果一块0的冰融化成0的水,虽然温度没有升高,但物体的内能也会因为分子间距离的变化而增加,因此物体的内能也与状态有关。
3 相同温度的物体的内能不一定相等,因为物体的内能也与分子的数量有关。 由于物体的内能不是指单个分子或部分分子所拥有的能量,而是指物体内部所有分子所拥有的能量,因此,物体的内能与质量有关。 例如:
在相同温度下,一桶水比一杯水含有更多的分子,尽管其他条件相同,但一桶水的内能远大于一杯水的内能。 教科书中的“温度越高,物体的内能越大”这句话并不准确,但应该是准确的:“当质量相同,状态相同时,温度越高,物体的内能越大”。
因此,不能说“温度相同物体的内能一定相同”,也不能说“温度高的物体的内能一定大”。 但是,我们只是在初中时比较同一物体的内能,所以教科书上的这个说法也可以认为是正确的。
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对于实际气体,内能与温度和体积或压力有关。
物体内能的变化是通过做功和传热来实现的。
在没有外场的情况下,分子不规则运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用的势能、分子内部运动的能量,动能和分子内运动能的统计平均值与体积无关。 分子间相互作用的能量与分子的平均距离有关,因此与体积有关。 对于理想气体,气体足够稀薄,分子之间的平均距离足够大,相互作用的能量可以忽略不计,内能与体积无关。
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物体的质量。 由相同物质、相同温度制成的物体的质量越大,其内能就越大。
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影响物体内能的因素有材料、质量、温度、状态。
1.物体 - 物体的内能可能因材料而异;
2.所有分子——分子的数量都会影响物体的内能,这在宏观上反映的是质量;
3.分子动能——影响分子热运动的因素是温度;
4.分子势能——影响分子间作用力的因素是分子之间的间隙,体现在宏观状态上。
改变同一物体内能的方法:
1)传热租簧。
开水物体的吸热内能增加,物体的放热内能降低。
传热的本质:内能的传递过程(内能的传递) 条件:不同物体之间或同一物体的不同部分之间存在温差传递方向:高温 低温 结果:相同温度。
2)做工作:冬天搓手钻柴生火。
物质:内能和机械能的相互转换(如气体膨胀)对物体的外部功,物体的内能增加物体在外侧所做的功,物体的内能减少。
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温度,体积和形状,质量。
温度是影响物体内能的最重要因素,同一物体的温度越高,其拥有的内能越大,物体的内能也受到质量、材料、状态等因素的影响。
物体的内能与其质量有关。 在一定温度下,物体的质量越大,即分子数量越多,物体的内能就越大。 物体的内能也与物体的身体有关。
内能包括分子动能和分子势能。 内能的增加既可以增加分子的动能,也可以增加分子的势能。
在容易散热且温度保持不变的环境中,一定量的气体温度升高,体积膨胀,但温度不变。
分子间相互作用势能,这种势能是分子之间的引力和排斥力,分子间作用力又称范德华力,广义分子间作用力还包括氢键力和其他特殊的分子间作用力,本质上是静电力。
由于电子的运动是随机的,分子偶极矩的大小和方向也是随机的,因此分子之间的引力和排斥力同时存在并不断变化。
分子间作用力和分子间距,一般来说,当分子相距较远时,当分子靠得更近时,排斥力的作用开始显现出来,表现为小的引力,逐渐减小到零。 当我们继续接近时,排斥力急剧上升,分子间作用力表现为排斥力。
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内能与温度、体积、质量、状态有关。
1.质量。 由于构成物质的分子处于永无止境的运动中,因此分子具有动能; 由于构成物质的分子之间存在相互作用的引力和排斥力,因此存在与分子之间的引力和排斥力相对应的势能。 在物理学中,我们将物体内部所有分子的动能和势能之和称为物体的内能。
2.温度。 扩散现象表明,构成物质的分子是运动的纤维,分子具有动能。 温度越高,扩散越快,说明分子运动越强烈,分子的平均动能越大。 可以看出,温度越高,分子的平均动能越大,物体内部的能量也越大。
3.音量。 分子之间存在势能,对应于分子的引力和排斥力。 当分子间距减小时,与分子引力相对应的势能减小,与分子排斥力相对应的势能增大,使总分子势能存在于分子重力和分子排斥力合力为零的位置,无论分子间距增大还是减小,总分子势能都会增大。
可以看出,固体和液体银雀的分子势能随体积的变化而变化。
对于气体来说,由于分子间距大,分子间作用力非常微弱甚至可以忽略不计,所以我们一般认为气体分子之间没有相互作用,然后我们认为气体的分子势能与气体的体积无关。
4. 状态
同一物体的分子之间的力在不同阶段是不同的。 例如,一种理想的气体,由于气体分子之间的距离比较大,分子间效应很小,可以忽略不计; 那么在气体的分子之间,我们可以认为没有分子势能。
但是,当它处于液态或固态时,分子间作用力不容忽视,应考虑分子势能。
内能是不规则热运动的动能与物体分子之间相互作用的势能之和。 物体的内能不包括该物体整体运动时的动能及其在引力场中的势能。
原则上,物体的内能应包括所有微观粒子原子核内的动能、势能、化学能、电离能和核能的总和,但在改变一般热力学状态的过程中,物质的分子结构、原子结构和核结构不变, 所以不能考虑这些能量的变化。但是当化学反应涉及热力学研究时,化学能需要包含在内能中。
内能通常用符号u表示,内能有一个可以破坏量的维度,SI单位是焦耳(j)[注:因为分子在不断做不规则的运动,所以内能不能是'0'(这种运动称为分子热运动)]。
根据热力学第一定律,内能是状态的函数。 同时,内能是一个广义的物理量,即两部分的总内能等于它们各自内能之和。
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物体的内能由分子动能和分子势能两部分组成。 分子动能:
温度决定了分子平均动能的大小,也是分子热运动强度的反应程度。 分子势能:它与分子之间的距离有关,不是简单的增加或减少,而是有距离要求。
综上所述,物体的内能与温度和分子之间的距离有关]。
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内能是物体内部所有分子势能和动能的总和,因此在微观层面上,它与分子的数量、分子势能和分子的平均动能有关。 在宏观层面上,它与物体的质量、状态和温度有关。 ]
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物体内能的定义和决定因素。
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以及物体的分子势能和平均热运动]。
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从微观的角度来看,物体的内能取决于以下三个量:
1)物体的量(化学摩尔量);
2)分子的平均动能;
3)分子的平均势能;
从宏观的角度来看,物体的内能取决于以下三个量:
1.物体的质量;
2.物体的温度;
3.物体的体积。
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同一物体(质量)的内能取决于温度和压力。 如果不同的物质,在相同的温度和压力下,则取决于原子量,一般原子量越小,单位质量的内能越大。
气压越低,越有利于蒸发,气压越低,同一空间内的气体分子越少,水越容易规划和占据空间。 这就像一辆空车容易上车,一辆满车难上车一样。 >>>More