内能是什么 水的内能是什么


内能是什么 水的内能是什么

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【内能是什么 水的内能是什么】1、从微观上讲,系统的内能是系统的随机动能、分子间相互作用势能、分子内部和原子核内部各种形式能量的总和 。后两项在大多数物理过程中是不变的,所以一般只需要考虑前两项 。这两项之和就是通常所说的内能 。但是,在涉及电子激发和电离的物理过程中,或者在化学反应中,分子内部(不包括原子核)的能量会发生很大的变化 。这个时候,分子内部的能量必须考虑在内能中 。内能只在核物理过程中变化,所以在大多数情况下,这部分能量不需要考虑 。内能(主要是核内能)的绝对量不完全清楚,但不影响一般问题的求解 。对于内能,我们常常关心它的变化 。
2、抛开物质内部结构的细节,从宏观上讲,内能与系统在绝热条件下所做的功有关,是描述系统本身能量的一个态函数 。内能的宏观定义是:U=Wa,其中U是内能的变化,Wa是绝热过程中外界所做的功 。在宏观定义中,内能是一个相对量 。
3、它是内能系统的一个状态函数(简称状态函数),即内能可以表示为系统的某些状态参数(如压力、体积等)的特定函数 。),而函数的具体形式取决于具体的物质系统(具体来说,取决于状态方程) 。当系统处于某个平衡态时,系统的所有状态参数都会得到一个固定值,作为这些状态参数的特定函数的内能也会得到一个固定值(虽然不清楚它的绝对值是多少) 。
4、对于由一定量物质组成的系统,通过做功和传热与外界进行能量交换,导致系统状态的变化和内能的变化 。它们之间的关系由热力学第一定律给出 。对于没有宏观动能变化的系统,有U=W Q,其中U为内能的变化,W为外界所做的功,Q为系统的吸热(来自外界) 。这个公式被称为热力学第一定律的通用表达式 。内能的概念是基于焦耳等人大量精密的力学等效热实验,能量和内能概念的建立标志着能量转化和守恒定律(即热力学第一定律)的真正确立 。