内能与什么有关(机械能可以全部转化为内能吗)

内能内能定义:体系中所有分子间势能和各种动能的总能量,但不包括体系整体的动能。主题:化学术语_化学热力学相关术语:动能、势能、热力学能资料来源:国家科学技术术语

内能

内能

定义:体系中所有分子间势能和各种动能的总能量,但不包括体系整体的动能。

主题:化学术语_化学热力学

相关术语:动能、势能、热力学能

资料来源:国家科学技术术语审定委员会

是具有内能的物质中分子的动能和势能之和。显然,我们不可能测量一个物体中每一个分子的动能和势能,所以内能本质上是统计的,是分子动能和势能的统计平均值。它与分子的动能和温度有关。温度越高,分子运动速率越高,动能越大。那么势能就和密度(或者体积)有关。单位体积内的分子质量(或数量)越多,分子势能越大。所以内能可以由温度和密度决定,也是态函数。

内能和总能量是不同的。一般来说,系统的总能量E由三部分组成,包括内能U、整个系统的动能K和系统在外场(如重力场)中的势能V。后两项之和也称为外部能量。

一般来说,我们不关心内能的绝对值,而关心内能的变化。热力学第一定律指出,物体内能的增加量等于物体吸收的热量和对其所做的功之和,是热力学中能量转换和守恒定律的具体表现。换句话说,我们可以通过做功和传热来改变系统的内能,而将这两种方式统一起来的正是著名的焦耳-力学等效热实验。通过焦耳搅拌和通电,对保温容器内的水做功,测得温升,得到1cal=4.157Nm的结果,与目前公认的1cal=4.184Nm的值非常接近(1cal是指标准大气压下使1g纯水温度升高1℃所需的热量,在营养学等领域仍作为热量单位使用)。这个实验证明了热和功的等价性,肯定了热是能量的一种形式,打破了当时物理学领域“热量论”的规则,为能量转换和守恒定律的建立奠定了可靠的实验基础。

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