人教物理“内能”讲解我很迷哪啊

Question

人教物理“内能”讲解
我很迷哪啊

Answer 1

[编辑本段]一.内能的定义
内能是一种与热运动有关的能量.在物理学中,我们把物体内所有分子作无规则运动（即热运动）的动能和分子势能的总和叫做物体的内能(internal energy).一切物体都具有内能.一般来说,物体的内能代表了物体微观上的能量形式,比如说物体内部各个微观部分（原子、分子或离子等等）进行热运动的动能和势能的总和,符号为"J",国际单位是焦耳.
热力学系统的热运动能量.广义地说,内能是由系统内部状况决定的能量.热力学系统由大量分子、原子组成,储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和,即微观粒子的动能、势能、化学能、电离能、核能等等的总和 .由于在系统经历的热力学过程中,物质的分子、原子、原子核的结构一般都不发生变化,即分子的内禀能量（原子间相互作用能、原子内的能量、核能）保持不变,可作为常量扣除.因此,系统的内能通常是指全部分子的动能以及分子间相互作用势能之和,前者包括分子平动、转动、振动的动能（以及分子内原子振动的势能）,后者是所有可能的分子对之间相互作用势能的总和.内能是态函数.真实气体的内能是温度和体积的函数.理想气体的分子间无相互作用,其内能只是温度的函数.
通过作功、传热,系统与外界交换能量,内能改变,其间的关系由热力学第一定律[1]给出.
[编辑本段]二.理想气体的内能
理想气体的内能是一个仅与其温度有关的函数：
dU = Cv dT 其中Cv是物体的定容比热容.对于理想气体,,其中 R 是理想气体常数,γ 是一个和气体有关的常数,称为绝热指数.对于单原子理想气体,γ = 5 / 3 ,对于双原子理想气体,γ = 7 / 5 .至于实际气体,有：
气体 绝热指数
H2 1.410
O2 1.397
N2 1.402
空气 1.400
SO2 1.272
理想气体的内能计算方法如下:
E=inRT/2
i-单原子气体取3,双原子气体取5,三原子气体取6
n-物质的量
R-理想气体常数
T-热力学温度
[编辑本段]三.物体的内能
（1） 分子做无规则运动,因此分子具有动能.
物体内大量分子作无规则运动跟温度有关,所以我们有把这种运动叫做热运动.
（2）又与分子间存在相互作用力,所以分子具有势能.
（3）内能是物体内部具有的能量,它包括物体内所有分子动能和势能.
[编辑本段]四.内能变化的两个途径
（1）做功可以改变物体的内能.（如钻木取火）
（2）热传递可以改变物体的内能.（如放置冰块使物体降温）
热传递的三种形式：热传导,热对流（一般见于气体和液体）,以及热辐射,热传导的条件是物体间必须有温度差
做功和热传递在改变内能的效果上是等效的.做功使其他形式的能如机械能等转化为内能；热传递使
物体间的内能发生转移.
[编辑本段]五.能的形式
（1）能以多种形式存在于自然界,每一种形式的能对应于一种运动形式.
各种形式的能是可以相互转化的.
（2）能的守恒定律
能量既不能创生,也不能消失,它只是从一种形式的能转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,
在转化或转移的过程中,其总量保持不变.这就是能量守恒定律.
[编辑本段]六.自然过程的方向性
大量事实表明,自然界中的一切实际变化过程都具有方向性,朝某方向的变化是可以自发发生的,相反方向的变化
却是受到限制的.这时如果要是变化了的事物重新恢复到原来的状态,一定会对外界产生无法消除的影响,这就是自然过程的不可逆性.
[编辑本段]七.参 考 资 料
内能（Internal energy )热力学系统的热运动能量.广义地说,内能是由系统内部状况决定的能量.热力学系统由大量分子、原子组成,储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和,即微观粒子的动能、势能、化学能、电离能、核能等等的总和 .由于在系统经历的热力学过程中,物质的分子、原子、原子核的结构一般都不发生变化,即分子的内禀能量（原子间相互作用能、原子内的能量、核能）保持不变,可作为常量扣除.因此,系统的内能通常是指全部分子的动能以及分子间相互作用势能之和,前者包括分子平动、转动、振动的动能（以及分子内原子振动的势能）,后者是所有可能的分子对之间相互作用势能的总和.内能是态函数.真实气体的内能是温度和体积的函数.理想气体的分子间无相互作用,其内能只是温度的函数.
通过作功、传热,系统与外界交换能量,内能改变,其间的关系由热力学第一定律给