是正确的。内能的大小与物体的质量、体积、环境温度和材料成分有关。现在主要的是不改变与环境温度的关系。在其他必要条件不变的情况下,如果物体的环境温度升高,其内能就会增大;如果环境温度降低,其内能就会减少。请记住,“当环境温度不改变时,其内能一定不会改变”是不正确的。例如,当晶体熔化、液体沸腾时,环境温度保持不变,但需要发生吸热反应,使内能增加。
物体温度升高内能一定增大吗
不确定。内能是构成物体的所有分子的动能和势能的总和。如果内能的增加是由于分子势能的增加,那么物体的温度就不会发生变化,比如零度的冰变成零度的水。有时分子势能的增加大于分子动能的减少。物体的内能增加,但温度反而降低。
内能的三个决定因素
影响内能的因素有温度、物体的质量、分子势能、状态和体积。
1、温度:温度是影响物体内能的最重要因素。对于同一物体,温度越高,分子运动越剧烈,分子的动能越大,内能也越大。温度是分子平均动能的反映,也可以解释为热力学第二定律,即热能转化为动能。
2、物体的质量:物体的质量对内能的影响主要体现在物体内能的增加上。相同温度下,质量越大,分子数量越多,分子间作用力越大,使物体的内能越大。
例如,一个水分子和一桶水分子在相同温度下具有相同的质量,但由于分子之间的相互作用不同,水分子之间的作用力更大,使得分子的总能量更大,所以分子的总能量更大。水分子具有较大的内能。
3、分子势能:分子势能是指分子间的相互作用力,与分子间的距离有关。当分子之间的距离改变时,分子的势能改变。分子的势能可以通过与周围分子的相互作用来转移,从而影响其他分子的行为。
4、状态:同一物体的分子间作用力在不同的相状态下是不同的。例如:在理想气体中,由于气体分子之间的距离比较大,而分子之间的相互作用很小,可以忽略不计,所以我们可以认为气体分子之间不存在分子势能。
但当其处于液态或固态时,分子间作用力不能忽略,应考虑分子势能。状态是物体内能变化的基础。当物体处于不同的相态时,分子间的作用力也会发生变化,从而导致内能的变化。
5、体积:分子之间存在势能,对应于分子的吸引力和排斥力。随着分子间距离的减小,与分子吸引力相对应的势能减小,与分子斥力相对应的势能增大。
这样,总分子势能在分子吸引力和分子斥力的合力为零的位置处具有最小值。无论分子间距离增加或减少,分子总势能都会增加。可见,固体和液体的分子势能随体积变化。
内能和机械能的区别
(1)机械能对应于机械运动,内能对应于热运动。
(2)机械能与物体的质量、机械运动速度、物体的位置有关。内能与物体的温度、体积、质量和物理状态有关。
(3)机械能包括物体的动能、重力势能、弹性势能。内能是物体内所有分子热运动的分子动能和分子势能之和。
(4)内能和机械能的物理本质是相同的。机械能是宏观物体的运动,内能是构成物体的粒子(原子)运动的总和。