请详细解释热能、内能、温度之间的关系
1. 区别(1)温度是表示物体冷热程度的物理量。
从宏观上讲温度是对物体冷热的感觉。从微观的分子动理论的观点看,温度是物体分子平均动能的标志,含统计意义。温度是表示某一时刻物体所处状态的状态量。对温度只能说“是多少”、“升高多少”、“降低多少”。
(2)内能是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。物体温度变化时,内部分子运动的速度大小也发生变化,所以分子的动能发生变化,内能也会变化。另外物体状态、体积变化时,分子间的相互作用强弱也会改变,分子势能发生变化,从而使物体的内能变化。物体的温度、状态一定时,质量越大,则内部分子数目越多,分子动能和势能的总和也越大,即物体的内能越大。内能也是状态量。对内能只能说“有”、“大”、“小”、“增大”、“减小”。
(3)热量是指热传递过程中内能的改变量。热量是过程量,它总是伴随着热传递的过程。热量是热传递过程中内能变化的量度,与物体的质量、比热容、温度变化量有关。对热量只能说“吸收多少”、“放出多少”,说一个物体含有多少热量是错误的。
2. 联系(1)温度与内能的关系①物体温度的变化一定会引起内能的变化。物体温度升高,物体内分子做无规则运动的速度增大,分子的动能增大,所以内能也增大。反之温度降低,内能减小。
②物体内能的变化不一定引起温度的变化。例如:冰熔化过程中,吸收热量,内能增大,但温度不变;水沸腾过程中,吸收了热量,内能发生了变化,但温度保持不变。
(2)内能与热量的关系①物体的内能变化,不一定是吸收或放出了热量。不仅热传递可以改变物体的内能,做功也可以改变物体的内能。例如:找一根铁丝,不断弯折,过一段时间,弯折处温度升高。这是通过做功来改变物体内能,而不是铁丝吸收了热量。
②在不做功的情况下,物体吸收或放出热量,一定会引起内能的变化。物体吸热内能增大;物体放热,内能减小。
(3)热量与温度的关系①物体吸收或放出热量,不一定引起温度的变化。例如:冰熔化的过程和液化沸腾的过程,物体吸收了热量,但温度保持不变。
②物体温度改变,不一定是吸收或放出了热量。物体内能的变化,可能是热传递引起的,也可能是做功引起的,所以物体温度改变,并不一定表明物体吸收或放出了热量。
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