如何证明内能与状态有关?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/24 01:57:41
是初三的物理

用生活中的事件举例:被100℃的蒸汽烫伤比被100℃的开水烫伤伤的更重。

或者0℃的并需要继续加热才能融化成0℃的水;100℃的水继续加热才能变成100℃的水蒸气,而加热时内能一定增大的。

或者从理论上证明,水从液体变成气体,温度不变,但分子间距增大,从而分子势能增大。而且气体分子比液体分子运动更剧烈,所以同温度的蒸汽比水内能大

你可以这样理解:内能En=分子动能Ek+分子势能Ep;

而Ek=KT/2,双原子分子Ek=3KT/2,三原子分子Ek=5KT/2,多原子分子Ek=3KT,其中K是玻尔兹曼常量,T是物体处于当前状态下的温度(开尔文,开氏温标。)但无论如何,Ek∝T,T就是一个状态参数。

Ep是分子势能,主要是源于分子与分子之间的力的作用,分子力主要是电磁力和万有引力,F∝1/r²,势能是力在距离上的导数,Ep∝1/r,r也是一个状态参数,对于一个确定的物体,物体的形态(气、固、液)决定了分子距离的数量级,也就是说,分子距离r是一个状态量,相关的分子势能也是一个状态量了。

综上所述,物体内能En(T,r)是一个以物体温度和物体物态为自变量的函数,由于T,r都是状态量,所以内能也就是状态函数(量)了。

你要问的是高中的还是大学的?
是问内能为什么是态函数么?

力对物体做功的正负。力对物体做正功,物体内能增加;反之减少。物体温度增加,内能增加;反之减少。