任何物体都具有内能吗 内能可以为零吗
2024-02-09 11:46:55文/张哲任何物体都具有内能。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关,我们把这种运动叫做分子热运动,做机械运动的物体具有机械能,物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能,动能和势能的总和叫做内能。内能的单位是焦。
任何物体是不是都具有内能
任何物体都具有内能。
内能是物体内部所有分子具有的分子动能和分子势能的总和,物体在任何温度、任何情况下都具有内能,所以一切物体都有内能;因为物质都是由分子组成的,质量越大分子越多,所以内能的大小与物体的质量有关。
组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,物体内部分子无规则运动就越激烈,物体的内能就越大,所以物体的内能跟物体的温度有关;物体的内能与分子势能有关,所以物体的内能跟物体的状态有关。
内能是物体、系统的一种固有属性,即一切物体或系统都具有内能,不依赖于外界是否存在、外界是否对系统有影响。内能是一种广延量(或容量性质),即其它因素不变时,内能的大小与物质的数量(物质的量或质量)成正比。
当系统发生某一变化,从原先的平衡态过渡到另一个新的平衡态时,内能的变化量仅取决于变化前后的系统状态,而与这个变化是如何发生的(例如变化的快慢)以及变化经历了怎样曲折的过程(例如是经历一个等温过程、等压过程还是一个任意过程)完全无关。内能的这一性质和功、热量有着本质的区别。
物体的内能可以为零吗
通常认为内能是一个相对值,因为其中包含了若干势能项,势能的零势面可以任意选取,通常以无穷远处势能为零,但完全可以规定其它的面为零势面。这样理解下的内能当然就是一个相对值,完全可能通过零势面的选取使内能总和为零。
但事实上一个静止物体的能量(即内能)其大小是客观的,不应该取任意值,也就是说零势面的选取并非真的可以任意。任意选取只是为了解决问题的方便,在一般问题中,通常只涉及内能的变化量,而内能的绝对大小往往不必关心。实际上,无论零势面选在什么地方,只要这个标准不变,那么内能的变化量就不会改变。
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