内能是与热运动相关的能量。 在物理学中,我们把物体中所有分子进行不规则运动的动能和分子势能之和称为该物体的内能( )。 内能的单位是焦耳。 所有物体都具有内能。
热力学系统中热运动的能量。 从广义上讲,内能是由系统内部条件决定的能量。 热力学系统由大量的分子和原子组成。 系统内部储存的能量是所有微观粒子的各种能量的总和,即微观粒子的动能、势能、化学能、电离能、核能等的总和。 由于物质的分子、原子、原子核的结构在系统所经历的热力学过程中一般不发生变化,即分子的内蕴能量(原子间相互作用能、原子内能、核能)保持不变,因而可以用作常数扣除。 因此内能是什么,系统的内能通常是指所有分子的动能和分子间相互作用的势能之和。 前者包括分子的平动、旋转、振动的动能(以及分子内原子振动的势能),后者是所有可能分子的总和。 对之间相互作用的势能之和。 内能是状态的函数。 真实气体的内能是温度和体积的函数。 理想气体的分子之间不存在相互作用,其内能仅是温度的函数。
通过做功和传热,系统与外界进行能量交换,内部能量发生变化。 系统与外界的关系由热力学第一定律给出。
理想气体的内能计算如下:
E=inRT/2
单原子气体取3,双原子气体取5,三原子气体取6
n-物质的量
R-理想气体常数
T——热力学温度
2.物体的内能
1、(1)分子无规则运动,因此分子具有动能。
物体中大量分子的不规则运动与温度有关,所以我们把这种运动称为热运动。
(2)分子之间存在相互作用力,因此分子具有势能。
(3)内能是物体内部的能量,包括物体内所有分子的动能和势能。
3、内能变化的两种方式
2. (1)做功可以改变物体的内能。 (如钻木头生火)
(2)热传递可以改变物体的内能。 (例如放置冰块来冷却物体)
功和热传递对改变内能的影响是等效的。功将其他形式的能量(例如机械能)转化为内能; 热传递转换
内能在物体之间传递。
四、能量的形式
3.(1)能量在自然界中以多种形式存在,每种形式的能量都对应着一种运动形式。
各种形式的能量可以相互转化。
(2)能量守恒定律
能量既不能被创造也不能被消灭,它只能从一种形式的能量转换为另一种形式的能量,或者从一个物体转移到另一个物体。
在转换或转让过程中,其总金额保持不变。 这就是能量守恒定律。
5. 自然过程的方向性
大量事实表明,自然界一切实际的变化过程都是有方向性的。 某一方向的变化可以自发地发生,反方向的变化也可以自发地发生。
但这是受到限制的。这个时候内能是什么,如果将改变的东西恢复到原来的状态,势必会对外界产生不可逆转的影响。 这就是发生的事情。
的不可逆转性。
