什么是内能_内能相关性质介绍（精选3篇）由网友“q1277611918q”投稿提供，下面是小编精心整理的什么是内能_内能相关性质介绍，仅供参考，大家一起来看看吧。
篇1：什么是内能_内能相关性质介绍
什么是内能_内能相关性质介绍
基本定义
内能通常指的是热力学系统的热运动能量。狭义的内能指的是分子热运动能，也就是在一般的物理过程中可变的内能。它是物体内部全部分子做热运动时的分子动能和分子势能的总和。
分子动能
物体内部由分子组成，且在永不停息地做无规则运动，所以分子具有动能。由于运动永不停息，所以内能永不为零，故0℃的水也具有分子动能。由于运动杂乱无章，速率有大有小，无法准确描述某一个分子运动速率，所以描述其运动快慢、动能大小时可用是否激烈等词语，比较科学的描述是平均速率、平均动能。
温度越高，反映了分子运动更激烈，平均动能越大。温度是分子无规则运动激烈程度的体现。物体分子运动更激烈和物体温度更高，是同一个意思。
分子势能
分子势能是分子间相互作用而产生的能量，反映在分子间作用力大小和分子距离上。当分子间作用力和分子距离发生变化时，宏观上会发生物体物态和体积的变化。但体积变化并不显著，我们往往考虑不多，更多时候，还是从物态去判断分子势能。
在物态变化时，分子势能的变化具有一个特点――突变。例如，0℃的冰化成0℃的水，虽然温度没变，分子动能没变，但由于融化是一个吸热过程，吸收的能量用于增加分子势能，故此，我们说，分子势能是增加的，内能是增加的，而温度不变。
全部分子
不同物体间比较内能，由于还要考虑质量的因素，所以不能说温度高的物体内能大，也不能说内能大的物体温度高。例如一小块烧红的铁钉和一座冰山，显然冰山温度低，但内能大。但质量大且温度高的物体的内能一定比同状态质量小、温度低的物体的内能大。
相关性质
从微观上说，系统内能是构成系统的所有分子无规则运动动能、分子间相互作用势能、分子内部以及原子核内部各种形式能量的总和。后面两项在大多物理过程中不变，因此一般只需要考虑前两项，二者的总和就是通常所指的内能。但在涉及电子的激发、电离的物理过程中或发生化学反应时分子内部(不包括原子核内部)的能量会大幅变化，此时内能中必须考虑分子内部的能量。核内部能量仅在核物理过程中才会变化，因此绝大多数情形下，都不需要考虑这一部分的能量。内能的绝对量(主要是其中的核内部能量部分)还不完全清楚，但不影响解决一般问题，对于内能我们常常关心的是其变化量。
抛开物质内部的结构细节，从宏观上说，内能是与系统在绝热条件下做功量相联系的，描述系统本身能量的一种状态函数。内能的宏观定义式为：ΔU=Wa，其中ΔU为内能的变化量，Wa为绝热过程外界对系统的做功量。在宏观定义中，内能是一个相对量。
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。[1]
内能是系统的一种状态函数(简称态函数)，即内能可以表达为系统的某些状态参量(例如压强、体积等)的某种特定的函数，函数的具体形式取决于具体的物质系统(具体地说，取决于物态方程)。当系统处于某一平衡态时，系统的一切状态参量会取得定值，内能作为这些状态参量的特定函数也会取得定值(尽管还不清楚它的绝对数值是多少)。
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。
功和热量都是系统与外界之间交换的能量，或者说系统(从外界)吸收或放出(给外界)的能量。一旦系统对外界做了功或传了热，这部分能量就不再是系统的能量(即不再是系统内能的一部分)，而是变成外界物体的能量(构成外界物体内能或动能的一部分)。系统只存在或含有内能(内能的存在不依赖于外界)，不存在热量或功(离开外界和系统的相互作用，谈不上热量和功)。仅当系统在外界(外力或温差)的作用下，系统内能中的一部分以功或热量这两种能量形式传给外界(或反之)。功和热量的大小，不仅取决于系统变化前后的状态，还取决于变化的每一细节过程。
对于一定量物质构成的系统，通过做功、热传递与外界交换能量，引起系统状态变化，而导致内能改变，其间的关系由热力学第一定律给出。对于不存在宏观动能变化的系统，ΔU=W+Q，其中ΔU为内能的变化量，W为外界对系统的做功量，Q为系统(从外界)的吸热量。该式称为热力学第一定律的常用表达式内能的概念建立在焦耳等人大量精密的热功当量实验的基础之上。能量和内能概念的建立标志着能量转化与守恒定律(即热力学第一定律)的真正确立。
正如重力对一定质量物体做功的大小与物体下降的路径无关，仅与物体下降前后的垂直位置有关，焦耳的实验证明系统在绝热条件下的做功量与系统经历的具体过程无关，仅与系统做功前后的状态有关。从前一现象人们提出了重力势能的概念，把过程量功表达为仅取决于高度的势能函数在不同高度的函数值之差。类似可以定义一个仅取决于系统状态的函数，把过程量绝热功表为该函数在不同状态的函数值之差。这个被定义的函数，就称为内能。
【注】对于宏观动能发生变化的系统，热力学第一定律的普遍表达式是：ΔEk+ΔU=W+Q，其中ΔEk为系统的(宏观)动能的变化量。
延伸阅读
1. 分子的动能：
包括分子的平动能、转动能和振动动能(分子的振动同时具有振动势能，一般把振动动能和振动势能统称为振动能)。
2. 分子间的相互作用势能：
范德华力该种势能来源于分子间的引力和斥力。分子间力又称范德华力，广义的分子间力还包括氢键力等分子间特殊作用力。分子间力本质上都是电磁力，其大小、正负(即表现为引力还是斥力)由分子的偶极矩和分子间的距离所决定。由于电子的运动是随机的，因此分子的偶极矩的大小和方向也是随机的，从而分子间引力和斥力同时存在并不断变化(化学键力本质上也是电磁力，但存在于分子内部，并且大小比分子间力大1-2个数量级)。
分子间力与分子间距的关系：一般而言，分子相距较远时分子间主要表现为引力，随着分子的相互接近引力增大。进一步接近时，斥力的作用开始表现出来，表现为净的引力变小，并逐渐减小为零。继续接近时，斥力急剧上升(引力同时也上升但上升的慢一些)，分子间力表现为净的斥力。当分子继续相互接近时，巨大的斥力会使二者的动能消耗殆尽，全部转为分子间的相互作用势能，失去动能的分子在强大的斥力作用下彼此远离(分子间势能又转为分子动能)，这一过程就是平常说的分子相互碰撞过程。
分子间力与偶极矩的关系：极性分子具有固有偶极矩(即平均而言，分子的正负电荷中心不重合)，固有偶极间的相互作用力称为定向力，故极性分子间的作用力包括定向力部分。极性分子和非极性分子间没有固有偶极的相互作用，故二者间不存在定向力。但非极性分子在极性分子的电场作用下，会发生所谓的诱导偶极，即原来分子的正负电荷中心平均而言是重合的。固有偶极和诱导偶极间的相互作用力称为诱导力。极性分子间也存在着这种诱导，并且是相互诱导，因此极性分子间除了定向力还存在诱导力。那么非极性分子之间有没有静电力呢?当然有。虽然平均而言非极性分子的正负电荷中心重合，但在任一瞬间它们都是不完全重合的(完全重合的概率趋于零)，因此非极性分子间存在着这种瞬间偶极的相互作用，这种作用力称为色散力。很明显，色散力存在于任何分子之间。这三种力的相对大小随分子结构而定，一般而言诱导力相对较小。
3. 分子内部的能量：
分子(包括一般所指的分子、原子和离子，见前文注)内部的能量主要取决于电子的能量和核内部的能量。核内部的能量仅在核物理过程中发生变化，因此在其它一切情形时，都可以认为分子内部的能量主要就是电子的能量。更准确地说包括了电子的动能，电子和核的引力势能，电子和电子间的斥力势能(单电子原子、离子或分子不存在该能)，核与核间的斥力势能(不存在化学键的孤立原子不存在该能)。一般来说电子和核的引力势能占主导地位，这样才能形成稳定的分子或原子。
理想气体
理想气体从微观上看，是指分子间力和分子本身大小可忽略的气体。宏观上看，是指压强趋于零的气体。实际气体在压强不太大时可以近似为理想气体，近似的程度取决于气体的种类和压强。例如常压下的氢气视为理想气体时，会有1%左右的误差(跟要计算的物理量有关)。
一定量理想气体的内能仅是温度的函数：U=U(T)，该结论称为焦耳定律。
若过程中不涉及非体积功，理想气体在任意过程中，都满足dU=CvdT，其中Cv是理想气体的定容热容。一般而言，Cv仍为T的函数，其函数形式可由实验确定(可查有关手册得知)。故内能函数为下列积分：U=∫Cv dT+U0，其中U0表示某一选定参考态的内能(该值可以任意指定)。
要准确计算时，Cv不可提到积分号外。但在处理温度范围不是很宽的问题时，可把Cv视为常量，从而有U=Cv T+U0。更粗略地计算，常温下单原子分子可取Cv=3/2nR，双原子分子可取Cv=5/2nR，其中n为物质量，R为普适气体常量。
[什么是内能_内能相关性质介绍]
篇2：内能是什么意思
内能是热力学系统内两个具状态变数之基本状态函数的其中一个函数。内能是指系统所含有的能量，但不包含因外部力场而产生的'系统整体之动能与势能。内能会因系统能量的增损而随之改变。
系统的内能可能因对系统加热、对系统作功，或添加或移除物质而改变。当系统内有不可穿透的墙阻止物质传递时，该系统称之为“封闭系统”。
如此一来，热力学第一定律描述，内能的增加会等于增加的热量加上环境对该系统所做的功。若该系统周围的墙不能传递物质与能量，则该系统称之为“孤立系统”，且其内能会维持定值。
内能是一系统内的状态函数，因为其值仅取决于该系统的目前状态，而与达到此一状态所采之途径或过程无关。内能是个外延物理量。内能是个基本热动力势能。使用勒让德变换，可从内能开始，在数学上建构出其他的热动力势能。
篇3：零摄氏度的物体内能是零吗
零摄氏度的物体内能是零吗（最新）
内能是指什么
内能是热力学系统内两个具状态变数之基本状态函数的其中一个函数。内能是指系统所含有的能量，但不包含因外部力场而产生的系统整体之动能与势能。内能会因系统能量的增损而随之改变。
系统的内能可能因对系统加热、对系统作功，或添加或移除物质而改变。当系统内有不可穿透的墙阻止物质传递时，该系统称之为“封闭系统”。
如此一来，热力学第一定律描述，内能的增加会等于增加的热量加上环境对该系统所做的功。若该系统周围的墙不能传递物质与能量，则该系统称之为“孤立系统”，且其内能会维持定值。
内能是一系统内的状态函数，因为其值仅取决于该系统的目前状态，而与达到此一状态所采之途径或过程无关。内能是个外延物理量。内能是个基本热动力势能。使用勒让德变换，可从内能开始，在数学上建构出其他的热动力势能。
内能的影响因素是什么
温度在宏观上是指物体的冷热程度,温度越高,分子无规则运动的速度越大.温度的高低会影响分子运动速度的快慢,从而使分子动能发生变化,所以物体的内能跟温度有关。
1、质量
由于组成物质的分子处于永不停息的运动之中，因此分子具有动能;由于组成物质的分子之间存在相互作用的引力和斥力，因此分子之间存在着与引力和斥力相对应的势能。在物理学中，我们将物体内所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。
2、温度
扩散现象表明，组成物质的分子是运动的，分子具有动能;温度越高，扩散越快，表明分子运动越剧烈，分子平均动能越大。可见，温度越高，分子平均动能越大，物体内能越大。
3、体积
分子间存在着与分子引力和斥力相对应的势能。当分子间距减小，对应于分子引力的势能减小而对应于分子斥力的势能增大，这样总的分子势能就在分子引力和分子斥力的合力为零的位置存在一个最小值，无论分子间距增大还是减小，总的分子势能都将增大。
学好高中物理的方法和技巧
定期整理学习笔记，在学习过程中，通过对所学知识的回顾、对照预习笔记、听课笔记、作业、达标检测、教科书和参考书等材料加以补充、归纳，使所学的知识达到系统、完整和高度概括的水平。学习笔记要简明、易看、一目了然，符合自己的特点。做到定期按知识本身的体系加以归类，整理出总结性的学习笔记，以求知识系统化。把这些思考的成果及时保存下来，以后再复习时，就能迅速地回到自己曾经达到的高度。
及时做作业，作业是学好物理知识必不可少的环节，是掌握知识熟练技能的基本方法。在平时的预习中，用书上的习题检查自己的预习效果，课后作业时多进行一题多解及分析最优解法练习。在章节复习中精选课外习题自我测验，及时反馈信息。因此，认真做好作业，可以加深对所学知识的理解，发现自己知识中的薄弱环节而去有意识地加强它，逐步培养自己的分析、解决问题的能力，逐步树立解决实际问题的信心。
学习高中物理有哪些经验心得
1、物理综全性很强，前面的东西后面就要用，前面不会会对后面产生极为不利影响。
2、一定要积极做联系册，老师要求会很松，但一定要做，通过做题检验自己。
3、掌握一定的方法，高中物理分析的方法是很重要的。
4、按章节，扎实做好第一轮复习，全面梳理，积累实力第一轮：2011月底目的：基础能力过关做法：回归课本，考点精析，例题点拨，反馈练习，点拨讲评在第一轮复习过程中，遵循“必修全面铺开，选修重点突出”的原则，我们基本上按照教科书的章节将高中物理课本全面、系统、认真地复习一遍。
★ 内能的物理教案
★ 内能教案
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