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内能,温度,热量的关系


内能、热量和温度
内能、热量和温度是热学中三个重要的物理量。学习内能的知识后,大多数学生对这三 个物理量的概念及相互关系不能正确理解,为帮助学生理解和应用把三者的区别和联系总结 如下。 一、三者之间的区别 1. 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。 一般用“具有、增加 或减少”表示内能,内能只能说“有”,不能说“无”。只有当物体内能改变,并与做功或热传递 相联系时,才有数量上的意义。 2. 温度表示物体的冷热程度, 从分子动理论的观点来看, 温度是分子热运动激烈程度的标志, 对同一物体而言,温度只能说“是多少”或“达到多少”,不能说“有”“没有”或“含有”等。 3. 热量是在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少,其实质是内能的变化量。热量跟热传 递紧密相连,离开了热传递就无热量可言。对热量只能说 “吸收多少”或“放出多少”,不能在 热量名词前加“有”或“没有”“含有”。 二、三者之间的关系 1. 内能和温度的关系 (1)能的变化, 不一定引起温度的变化。 这是由于物体内能变化的同时, 有可能发生物态变化。 物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化。 (2)物体温度不变,其内能可能改变如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然 发生了变化,但温度却保持不变。温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢。 因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也 增大,反之,温度降低,物体内能减小。因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化。 (3) .物体温度的变化一定会引起内能的变化 :物体温度变化,物体内部分子热运动的剧烈程度 变化,分子动能变化,则内能变化 (4) 物体的内能不仅与温度有关,还与其他因素(质量和状态)有关,温度高的物体内能不一 定大,如:一杯 50℃的水,其内能不一定比一桶 10℃的水的内能大。 2. 内能与热量的关系 物体的内能改变了, 物体却不一定吸收或放出了热量, 这是因为改变物体的内能有两种方式: 做功和热传递。即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物 体做了功(或物体对外做了功) 。 物体吸收或放出的热量一定引起内能的变化 ,热量是物体在热传递过程中内能变化的量 度。物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少。因此物体吸热或放热,一定会引 起内能的变化。 功和热量都可以用来亮度物体内能的变化,所以他们具有相同的物理单位,都用焦耳 3. 热量与温度的关系 : 温度是用来表示物体冷热程度的物理量,是整个物体分子平均动能的标志,是大量分 子热运动的集中体现。它是一个状态量,用“高低”表示。 热量是热传递过程中传递内能的多少,是内能变化的量度,是一个过程量,用“吸收” 和“放出”表示。 物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体 本身发生了物态变化,如晶体的熔化或凝固,液体的沸腾,气体的液化等状态变化过程中, 虽有吸热或放热,但达到了熔点、凝固点、沸点,物体的温度不再变化,保持不变。

物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对 外做功)使物体的内能变化了,温度改变了。 1.物体的温度升高,则物体的内能一定增大; 2.物体的温度升高,则物体一定吸收热量; 3.物体内能增大,则物体的温度一定升高; 4.物体内能增大,则物体一定吸收了热量; 5.物体吸收热量,则物体的温度一定升高; 6.物体吸收了热量,则物体的内能一定增大。 其中①和⑥是正确的,而②、③、④、⑤都是错误的。②的错误是,物体的温度升高还 可能是外界对物体做了功。 ③的错误是, 物体的内能增大, 若是同时物体发生了物态变化 (比 如熔化) ,则物体的温度不一定升高。④的错误是,物体的内能增大也可能是外界对物体做了 功。⑤的错误是,物体吸收热量的同时,若物体发生了物态变化(熔化) ,则物体的温度不一 定升高。

温度、热量与内能的关系
区别:温度是用来表示物体冷热程度的物理量,内能是物体内部所包含的总能量,即所有分 子动能和分子势能的和,物体的内能跟温度的高低、体积大小都有关系。热量指热传递过程 中内能的改变量。因此与内能是一个状态量不同,热量是一个过程量。一个物体有内能,但 不能说其具有热量或者含有热量。在热传递过程中物体内能变化的多少只能用热量来表示; 联系:物体温度的变化可以改变一个物体的内能,传递热量的多少可以量度物体内能改 变的多少。 物体吸收或放出热量, 它的内能将发生改变, 但它的温度不一定改变。 , 内能增加, 但温度却保持在 0℃不变;同样,物体放出热量时,温度也不一定降低。可以总结为一个物 体温度改变了,其内能就一定改变,但内能改变时,其温度不一定改变。 概念辨析法区分温度、内能、热量三者的关系: 方法指南: ①一个物体温度升高了,不一定吸收了热量,也有可能是外界对物体做功,但它的内能一定 增加。 ②一个物体吸收了热量,温度不一定升高,但它的内能一定增加(物体不对外做功),如晶体熔 化、液体沸腾等。 ③一个物体内能增加了,它的温度不一定升高,如 0℃的冰变成 0℃的水;也不一定吸收了热 量,有可能是外界对物体做了功。 ④物体本身没有热量。只有发生了热传递,有了内能的转移时,才能讨论热量问题。 ⑤热量是在热传递过程中,传递内能的多少,是一个过程量,不能说“含有”或“具有”热 量。 ⑥热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。


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