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热量与内能

热量与内能

下列关于热量和内能的说法正确的是(   )
A同一物体,温度越高具有的内能越多
B同一物体,温度越高具有的热量越多
C内能越大的物体,放出的热量越多
D热量是物体内能变化多少的量度
此题选D,但我不知道A B C错在何处!

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回复:热量与内能

物体里所有分子的动能与势能的总和叫做物体的内能
温度是物体分子平均动能的标志
a错在温度越高只能说明分子平均动能越大,而不是内能
b错在温度越高只能说明分子平均动能越大,内能不一定变化,所以不一定发生热量的转移
c错在内能越大的物体得到的热量越大

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  通常情况下,对同一物体来说,温度越高,分子动能越大,内能越大;“热量”是量度物体内能变化多少的物理量,内能再大的物体,如果不吸收或放出热量,它的内能也不会变化。(当然,是在“没有外界对它做功”或“它不对外界做功”的时候)

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机械能如何定义?机械能=动能吗?

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打错了,应该是机械能=内能吗?

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机械能是对于宏观物体的,机械能=动能+势能
内能是指分子所具有的能量

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正确选择是D

上面都是用排除法来选择的,这种方法其实对学习并无帮助(考试有用),实际上,可以直接判断D是正确的,根据热力学第一定律就可以了。

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[td]过来人 于 2003-07-24 18:42 写道:[/td]
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物体里所有分子的动能与势能的总和叫做物体的内能
温度是物体分子平均动能的标志
a错在温度越高只能说明分子平均动能越大,而不是内能
b错在温度越高只能说明分子平均动能越大,内能不一定变化,所以不一定发生热量的转移
c错在内能越大的物体得到的热量越大
[/tr]

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[tr]
[td]rain 于 2003-07-24 18:00 写道:[/td]
[/tr][tr]
下列关于热量和内能的说法正确的是(   )
A同一物体,温度越高具有的内能越多
B同一物体,温度越高具有的热量越多
C内能越大的物体,放出的热量越多
D热量是物体内能变化多少的量度
此题选D,但我不知道A B C错在何处!


[/tr]
内能的定义是物体内部所有分子的动能和势能之和,因此物体的内能不仅与物体的温度(分子的平均动能)有关,而且也与组成物体的分子的数目有关。A答案只能说明整体分子的动能之和增加,而办法确定分子势能是否增加。因此不正确。B错误在于温度高的物体不一定放出热量,C的错误物体具有的内能多但可能不放出热量。D正确在于热量本身代表的是物体内能转移了多少,当然也就是内能的变化量了。

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从概念入手吧

热量的定义是啥?
内能的定义又是啥?

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我觉得A也是对的,对于同一物体。当其温度升高时,分子的平均动能变大,一般分子势能不可能会变小。整体的内能一定是变大的。D呢?热量是内能改变的量度,但做功也是。我觉得只能说热量可以用来量度内能的改变。反而有点小问题。

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草凡 于 2003-07-24 23:12 写道:

我觉得A也是对的,对于同一物体。当其温度升高时,分子的平均动能变大,一般分子势能不可能会变小。整体的内能一定是变大的。D呢?热量是内能改变的量度,但做功也是。我觉得只能说热量可以用来量度内能的改变。反而有点小问题。

A肯定是错的。D确实有点小问题,但可以解释。

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  分子平均动能增加时,分子势能有减小的可能吗?
  在物态变化中,晶体在熔化过程中吸收热量但其温度不变,内能增加的原因是分子的势能在增加;如果同一物体,当温度升高时,内能增加,主要是分子的平均动能在增加,而物体的内能为物体内所有分子的动能与分子势能之和。但问题是:此时分子的势能有减小的可能吗?
请无力老师解答一下。

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A搞清楚内能包含分子势能和分子做热运动的动能,温度只与分子的热运动有关。
BCD搞精楚了热量是
过程量
。热能、内能……是
状态量
就行了!

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热量和内能的概念

热量是过程量,对应功;内能是状态量,对应势能。
内能是取某一标准系统为参照物与其他系统比较的,它代表一个系统包含的、能通过热传递转移的能量的总量,内能是对一个具体系统来说的,我们可以1千克的水在15℃、1标准大气压下有多少内能,但不能说内能就是分子运动能,内能只能通过热量传递表现出来,热量传递的唯一标志就是温度变化,故热量是内能变化的度量。
热力学第零定律,定义了一个叫做“温度”的概念:存在一个称为温度的标量,它是所有热力学系统(在平衡状态时)的性质,这一性质要求,温度相等是热平衡的必要和充分条件。
热力学第一定律,定义了一个叫做“内能”的概念:每一个处于平衡态的热力学系统都具有一个称为内能U的态函数,在不同的过程中内能的变化dU由方程dU=dQ-dW给出。
在这里dW是机械能,与热力学概念无关,故dQ就是直接度量dU的,即热量是内能变化的度量。
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[td]Quote:[/td]
[/tr][tr]
A同一物体,温度越高具有的内能越多
B同一物体,温度越高具有的热量越多
C内能越大的物体,放出的热量越多
[/tr]
选项A和选项B的错误性质是相同的,对理想气体而言,温度升高,可能导致压强或体积的变化,此时系统的内能可能无改变。选项C也是错的,温度不同的两物体接触,内能是从高温系统流向低温系统,这可能是内能小的系统流向内能大的系统。

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Tony从dU=dQ-dW推出了:
Quote:

在这里dW是机械能,与热力学概念无关,故dQ就是直接度量dU的,即热量是内能变化的度量。

我总觉得有点问题,dU=dQ-dW是说做功和热传递是改变物体内能的两种方式。哪dW又怎么会和热力学概念无关呢?又怎么推得出后面的热量是内能变化的度量
下面这一句我觉得也有问题:
Quote:

选项A和选项B的错误性质是相同的,对理想气体而言,温度升高,可能导致压强或体积的变化,此时系统的内能可能无改变。选项C也是错的,温度不同的两物体接触,内能是从高温系统流向低温系统,这可能是内能小的系统流向内能大的系统。


1.对理想气体而言,由其定义可知只考虑分子动能而不考虑分子势能(从微观角度可推出标况下的气体分子间距约为10ro,因此分子力可以忽略,回标况下的气体可近似视为理想气体,真正的理想气体是不存在的),因此理想气体温度升高必然导致系统内能改变。
2.该题并没有说是理想气体,故应考虑分子势能,故A错。
3.D是正确,当然应将dW通过热功当量转化为热量才能满足Tony的dU=dQ-dW。

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回复:热量和内能的概念

请大家以后解题时不要把简单的复杂化。

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D是课本上的原话,当然D对啦!!!!!!!!!
不过A好像也是对的!!!!!!!!
温度升高,内能增大,反之则减小,A说得太拢统了!

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[td]羊子 于 2003-07-26 10:47 写道:[/td]
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1.对理想气体而言,由其定义可知只考虑分子动能而不考虑分子势能(从微观角度可推出标况下的气体分子间距约为10ro,因此分子力可以忽略,回标况下的气体可近似视为理想气体,真正的理想气体是不存在的),因此理想气体温度升高必然导致系统内能改变。
[/tr]
同意羊子的意见,对理想气体,内能是温度的单值函数。
[tr]
[td]高原之湖 于 2003-07-25 16:43 写道:[/td]
[/tr][tr]
  分子平均动能增加时,分子势能有减小的可能吗?
  在物态变化中,晶体在熔化过程中吸收热量但其温度不变,内能增加的原因是分子的势能在增加;如果同一物体,当温度升高时,内能增加,主要是分子的平均动能在增加,而物体的内能为物体内所有分子的动能与分子势能之和。但问题是:此时分子的势能有减小的可能吗?

[/tr]
我也表示怀疑,因为我也没找到温度升高时势能减小的例子(而且还一定要势能的减小大于动能的增加)。
说A错的,可以举一个例子说说吗?

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star哥说:
Quote:

说A错的,可以举一个例子说说吗?

对于实际气体(不是理想),将其放入导热容器内,猛力压缩,必然导致温度升高,体积减少。由于温度升高,必然导致向外放热。总有一个时候要放到和外界温度相同,当温度和外界相同的哪刻,必然有内能小于初状态(分子势能小了),因此达到温度和外界相同的哪刻之前的一刹哪,肯定有温度比初状态高,而内能比初状态小。

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问题多 于 2003-07-26 12:43 写道:

请大家以后解题时不要把
简单的
复杂化。

那您就
简单地
说说嘛, 免得他们给弄复杂了!

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rain:机械能不等于动能~~

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物体的内能是温度和体积的函数

物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和称为物体的内能。由于分子热运动的平均动能跟温度有关,分子势能跟体积有关。因此物体的内能是温度和体积的函数。但内能是相对的,只有物体内能的变化才有实际意义。
这就是我上面说的,物体(泛指包括固液气态的物体)的温度升高,可能体积也会增大,分子平均动能增加,但分子势能却减少,故未必表示物体的内能必定增大。这是我说选项A错误的理论依据。当然,在实际中,物体的温度升高往往内能也增大的,但这是实际诸多因素牵涉的结果,从纯理论看,不能这样肯定。选项A是最具争议性的。
我前面说的根据热力学第一定律判断D的问题,是有不严谨之处,先搁置不论。

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同意Tony上帖的观点!
但A我觉得不存在争议,理由请看我回star哥的帖子!

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你那个例子我再想想,好像有点问题。

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个个大 于 2003-07-26 18:02 写道:

[tr]问题多 于 2003-07-26 12:43 写道:

请大家以后解题时不要把
简单的
复杂化。

那您就
简单地
说说嘛, 免得他们给弄复杂了!
[/tr]
没法,你没见大家都脸红脖子粗了,谁还会简单地说两句,恐怕一说一大框啊,搞不好孔子都会提出来当证人。

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[td]羊子 于 2003-07-26 17:01 写道:[/td]
[/tr][tr]
star哥说:
Quote:

说A错的,可以举一个例子说说吗?

对于实际气体(不是理想),将其放入导热容器内,猛力压缩,必然导致温度升高,体积减少。由于温度升高,必然导致向外放热。总有一个时候要放到和外界温度相同,当温度和外界相同的哪刻,必然有内能小于初状态(分子势能小了),因此达到温度和外界相同的哪刻之前的一刹哪,肯定有温度比初状态高,而内能比初状态小。
[/tr]
温度高了,分子的平均平动能大了,体积小了,分子的势能大了——内能增大了。

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[tr]
[td]羊子 于 2003-07-26 17:01 写道:[/td]
[/tr][tr]
star哥说:
Quote:

说A错的,可以举一个例子说说吗?

对于实际气体(不是理想),将其放入导热容器内,猛力压缩,必然导致温度升高,体积减少。由于温度升高,必然导致向外放热。总有一个时候要放到和外界温度相同,当温度和外界相同的哪刻,必然有内能小于初状态(分子势能小了),因此达到温度和外界相同的哪刻之前的一刹哪,肯定有温度比初状态高,而内能比初状态小。
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是有可能。

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不确切说:
Quote:

体积小了,分子的势能大了——内能增大了

我认为有问题,一般的气体,分子之间的距离是10ro左右,把这样的气体压缩将使分子势能减小。

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