关于内能的定义的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/26 18:08:28
武汉大学的无机化学教材(上册58页)是这样描述的:

“体系内宏观静止物质的一切能量的总和叫做体系的内能。……它主要包括体系内各物质分子或原子的电子能、原子核间的势能、以及振动能、转动能和平动能等。……由于它(内能)是由多种运动形式和相互作用产生的,不能计算和测定体系某一状态内能的绝对值,只能求得体系两个状态内能的差值。”

问题如下:
1.振动能、转动能和平动能指的是物质分子的运动形式吗?与物体的宏观运动有什么关系呢?

2.如何理解“由于它(内能)是由多种运动形式和相互作用产生的,不能计算和测定体系某一状态内能的绝对值,只能求得体系两个状态内能的差值”?是因为体系之间存在相对性才测不出来吗?“内能由多种运动形式和相互作用产生”和不能测算之间似乎没有直接的因果关系呀?能不能举个实际点的例子说明一下呢?

好答案有20加分~

1 内能的定义是相对于机械能来的 前者是微观运动的总和 后者是宏观运动的表征 当物体宏观静止时 取其所在水平面为势能零点 则其机械能为零 但这并不意味着这个物体没有能量了 这是他的能量主要就是内能 振动能、转动能和平动能是组成物质的分子的运动形式 它跟宏观运动无关 物体宏观静止的时候 分子仍然在运动(即使在0K时 仍然有个零点能)所以仍然有内能
2 “内能由多种运动形式和相互作用产生” 比如1mol气体分子 要算他的内能 就要测算出Na(阿伏伽德罗常数)个分子的动能 以及每个分子受到的其他Na个分子的引力势能综合
但是已知的一个宏观静止体系 我们可以设计过程 通过测量或者计算环境对其做的功和热量交换我们就能得到始态和终态(其实也就是两个体系)的能量差 也就是内能差

1,是它的运动形式~~水分子由一个氧两个氢。难道这三个原子就不动吗?只是整体分子在动吗?显然不可能。氧原子可能向北走,氢原子可能向南走~~于是键长变长,但有力啊,又把两者拉回来,类似于一个弹簧。所以,不要把分子简单看成静止不变的。与物体宏观的关系不大。它是微观的。
2,简单点的例子。我有十个球。都是A,它们是不变的。于是我只要算一下A的数目,就知道球数了。可是假如A球会变成B球,B球又会变成A球。即有两种形式,而且可以相互作用了。即互相有影响了。
这时你要确定球的数目,你还是算一下A球的数目,显然是不行了。而且这一秒有8个A球,下一秒有4个A球。你根本就不能确定总的球数。于是你就不能确定了。除非你同时确定A,B的数目。
对于内能也是。你要同时测出所有形式的能量进行加和,你才能知道总结果。
假设是可以的话,没问题,那就同时测呗,但问题是它们是相互作用的,可以互相转化,而且测量还有对它有影响。
要是没影响也不能测了,测量是其于反应的。于是问题就来了~~~
其实你只要自己想想就可以明白的。
多种形式问题不大,复杂就复杂在相互作用上。但相互作用是建立在多种形式上的。