任何物體都具有內能嗎 內能可以為零嗎
2024-02-09 11:46:55文/張哲任何物體都具有內能。物體內部大量分子的無規(guī)則運動跟溫度直接相關,我們把這種運動叫做分子熱運動,做機械運動的物體具有機械能,物體內部大量做熱運動的粒子之間也具有動能和勢能,動能和勢能的總和叫做內能。內能的單位是焦。

任何物體是不是都具有內能
任何物體都具有內能。
內能是物體內部所有分子具有的分子動能和分子勢能的總和,物體在任何溫度、任何情況下都具有內能,所以一切物體都有內能;因為物質都是由分子組成的,質量越大分子越多,所以內能的大小與物體的質量有關。
組成物質的分子在永不停息地做無規(guī)則運動,溫度越高,物體內部分子無規(guī)則運動就越激烈,物體的內能就越大,所以物體的內能跟物體的溫度有關;物體的內能與分子勢能有關,所以物體的內能跟物體的狀態(tài)有關。
內能是物體、系統(tǒng)的一種固有屬性,即一切物體或系統(tǒng)都具有內能,不依賴于外界是否存在、外界是否對系統(tǒng)有影響。內能是一種廣延量(或容量性質),即其它因素不變時,內能的大小與物質的數(shù)量(物質的量或質量)成正比。
當系統(tǒng)發(fā)生某一變化,從原先的平衡態(tài)過渡到另一個新的平衡態(tài)時,內能的變化量僅取決于變化前后的系統(tǒng)狀態(tài),而與這個變化是如何發(fā)生的(例如變化的快慢)以及變化經(jīng)歷了怎樣曲折的過程(例如是經(jīng)歷一個等溫過程、等壓過程還是一個任意過程)完全無關。內能的這一性質和功、熱量有著本質的區(qū)別。
物體的內能可以為零嗎
通常認為內能是一個相對值,因為其中包含了若干勢能項,勢能的零勢面可以任意選取,通常以無窮遠處勢能為零,但完全可以規(guī)定其它的面為零勢面。這樣理解下的內能當然就是一個相對值,完全可能通過零勢面的選取使內能總和為零。
但事實上一個靜止物體的能量(即內能)其大小是客觀的,不應該取任意值,也就是說零勢面的選取并非真的可以任意。任意選取只是為了解決問題的方便,在一般問題中,通常只涉及內能的變化量,而內能的絕對大小往往不必關心。實際上,無論零勢面選在什么地方,只要這個標準不變,那么內能的變化量就不會改變。
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