温度\内能与热量

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温度、内能和热量是初中物理热学部分中涉及的三个非常重要的物理概念,很多同学常常理解不好,容易混淆,其实它们之间既有本质的区别又有紧密的联系,正确理解它们的区别和联系才是解题的关键。

一　区别

1　温度是用来表示物体冷热程度的物理量从宏观讲,温度是人们对物体冷热的感觉,表示物体在某一时刻所处的物理量,因此温度是一个状态量,从微观讲,温度是物体分子平均动能的标志,是大量分子热运动的集中体现,温度只能说“是多少”、“升高或降低”,不能说“有”、“没有”或“含有”等。

2　内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和

由内能的物理意义可以看出,物体的内能也是一个状态量,内能的大小与物体的温度、体积、质量等因素有关,如果物体的温度发生变化。其内部的分子运动速度也发生变化,分子的动能就发生变化,内能的大小也会发生变化,当物体的体积变化时,分子间的作用力也会改变,分子势能发生变化,从而使物体的内能发生变化,对于相同状态下的同种物质而言,物体的质量越大,则内部分子数量越多,分子动能和势能的总和也越大。即物体的内能也越多,对内能只能说“有”、“大或小”、“增加或减少”。

3　热量是指在热传递过程中物体吸收或放出热能的多少

热量是一个与热传递过程相关的物理量,是指热传递过程中内能的改变量,热量跟热传递紧密相联,离开了热传递就无热量可言,因此,热量是一个过程量,它与物体的质量、比热容、温度的变化量有关,对于热量只能说“吸收或放出多少”,不能在热量名词前加“有”或“没有”、“含有”,热量的单位和能量的单位是一样的。

二　联系

1　温度与内能

对于某一物体而言,温度升高,内能一定增加,但不能反过来说内能增加,温度一定升高,例如,晶体熔化时,内能增加但温度不变,因为晶体所吸收的热全部用于物体状态的变化,即改变分子间的距离。从而改变分子势能,最终改变物体的内能。

2　温度与热量

一个物体温度的增大可能是物体吸收了热量。也可能是由于其他物体对其做功所引起的,物体温度升高(降低),不一定吸收(放出)热量,例如,把一段细铁条不断弯折,一段时间后,弯折处的温度会升高,就是通过做功来实现的,而并非是吸收了热量,反之,物体吸收(放出)热量,温度不一定升高(降低),例如液体沸腾过程吸热和晶体凝固过程放热温度都保持不变。

3　热量与内能

在热传递过程中,热量是内能改变的量度,对于某一物体而言,物体吸收(放出)热量时,物体的内能一定增加(减少);反之,物体的内能增加(减少),不一定是吸收(放出)了热量。

4　温度、内能和热量

一个物体的温度升高(降低),内能增大(减少),可能吸收(放出)了热量;一个物体吸收(放出)了热量,内能增大(减少),温度可能升高(降低);一个物体的内能增大(减少),可能吸收了(放出)热量,温度可能升高(降低)。