比较内能大小

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/17 03:41:30
1.质量相等的零度的水和零度冰哪个内能更大?
2.为什么它的内能比另一个大?
3.多出的内能是以什么形式存在的?
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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。
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
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