內能是與熱運動相關的能量。 在物理學中,我們把物體中所有分子進行不規則運動的動能和分子勢能之和稱為該物體的內能( )。 內能的單位是焦耳。 所有物體都具有內能。
熱力學系統中熱運動的能量。 從廣義上講,內能是由系統內部條件決定的能量。 熱力學系統由大量的分子和原子組成。 系統內部儲存的能量是所有微觀粒子的各種能量的總和,即微觀粒子的動能、勢能、化學能、電離能、核能等的總和。 由于物質的分子、原子、原子核的結構在系統所經歷的熱力學過程中一般不發生變化,即分子的內蘊能量(原子間相互作用能、原子內能、核能)保持不變,因而可以用作常數扣除。 因此內能是什么,系統的內能通常是指所有分子的動能和分子間相互作用的勢能之和。 前者包括分子的平動、旋轉、振動的動能(以及分子內原子振動的勢能),后者是所有可能分子的總和。 對之間相互作用的勢能之和。 內能是狀態的函數。 真實氣體的內能是溫度和體積的函數。 理想氣體的分子之間不存在相互作用,其內能僅是溫度的函數。
通過做功和傳熱,系統與外界進行能量交換,內部能量發生變化。 系統與外界的關系由熱力學第一定律給出。
理想氣體的內能計算如下:
E=inRT/2
單原子氣體取3,雙原子氣體取5,三原子氣體取6
n-物質的量
R-理想氣體常數
T——熱力學溫度
2.物體的內能
1、(1)分子無規則運動,因此分子具有動能。
物體中大量分子的不規則運動與溫度有關,所以我們把這種運動稱為熱運動。
(2)分子之間存在相互作用力,因此分子具有勢能。
(3)內能是物體內部的能量,包括物體內所有分子的動能和勢能。
3、內能變化的兩種方式
2. (1)做功可以改變物體的內能。 (如鉆木頭生火)
(2)熱傳遞可以改變物體的內能。 (例如放置冰塊來冷卻物體)
功和熱傳遞對改變內能的影響是等效的。功將其他形式的能量(例如機械能)轉化為內能; 熱傳遞轉換
內能在物體之間傳遞。
四、能量的形式
3.(1)能量在自然界中以多種形式存在,每種形式的能量都對應著一種運動形式。
各種形式的能量可以相互轉化。
(2)能量守恒定律
能量既不能被創造也不能被消滅,它只能從一種形式的能量轉換為另一種形式的能量,或者從一個物體轉移到另一個物體。
在轉換或轉讓過程中,其總金額保持不變。 這就是能量守恒定律。
5. 自然過程的方向性
大量事實表明,自然界一切實際的變化過程都是有方向性的。 某一方向的變化可以自發地發生,反方向的變化也可以自發地發生。
但這是受到限制的。這個時候內能是什么,如果將改變的東西恢復到原來的狀態,勢必會對外界產生不可逆轉的影響。 這就是發生的事情。
的不可逆轉性。