三个基本热学量之间的区别与联系

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1、三个基本热学量之间的区别与联系　　温度、内能和热量是初中热学涉及的三个基本物理量。它们都与物体内大量分子无规则运动的剧烈程度有关，但各自的含义是不同的，学习过程中最好用”对比”的方法搞清它们之间的区别与联系。　　温度是与物体自身的冷热程度相联系的物理量，由自身的状态决定，它表示物体在某一时刻的冷热程度，与热传递过程无关。　　温度的本质是物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度。温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子平均运动的速度就越大，动能也就越大。由此可见，温度实质上反映了物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度。由于温度能直接反映物体内分子无规则运动的剧烈程度，故把其作为描写物体热运动状态的最基本

2、的物理量。热学中所有的热现象都与温度有关。　　温度的单位是“摄氏度”、其符号为“℃”。叙述时所用的物理语言一般为：物体的温度“是”多少摄氏度；物体吸热，温度“升高”或“升高到”多少摄氏度等。　　内能是物体内所有分子做无规则运动的动能与分子势能的总和。内能的大小与三个因素有关：　　物体温度升高，其内部分子无规则运动加剧，分子的动能增加，内能增加；若物体温度下降，分子动能减少，内能减少。　　因物体内部分子与分子之间存在相互作用力，故分子之间也具有由它们的相对位置所决定的势能，即分子势能。当物体宏观上的体积发生变化时，其内部分子间的距离也随之改变，从而引起分子势能的变化。一般情况下，当物体体积增大

3、时，分子势能增加；体积减小时，分子势能减小。　　内能还与物体内的分子数的多少有关，在温度、体积相同时，物体内的分子数越多，其内能就越大。　　叙述内能时常用的物理语言一般为：0℃的物体同样具有内能；内能从一个物体转移到另一个物体；在做功冲程中，内能转化为机械能；改变内能有做功和热传递两种方式。内能的单位是“焦耳”。　　热量是物体内能变化的量度，其定义为：在热传递过程中，传递的能量多少。热量是与温度变化相联系的物理量。热量的单位是“焦耳”。　　温度与热量：温度是由物体自身状态决定的状态量，与热传递过程无关；热量则与热传递过程相联系。所以，热量常与某段时间相联系，是一个过程量，而温度则与某一时刻相

4、对应。两者的联系是，物体吸收热量，温度升高，放出热量、温度下降。　　内能与热量：内能是反映物体状态的物理量，它是能的一种形式，总与物体的某一状态相对应，是一个状态量。热量是描述物体内能变化的过程量。两者的联系是，物体吸热、内能增加。物体放热、内能减小。　　大家知道，温度只反映物体的冷热程度，而内能除和温度有关外，还与物体内分子的多少及体积的大小等因素有关。对同一物体，当其吸热升温时，既可使分子的动能增加，又可改变分子间的距离或排列方式，从而使分子势能增加。所以，当物体吸热升温时，内能增大。　　若两个物体的温度和体积均相同，则内含分子数多的物体所具有的内能大。某一物体虽然温度较低，但因其内部的

5、分子数多，内能也可能较大，另一个物体虽然温度较高，因其内部的分子数少，其内能也可能较小。如正常发光的白炽灯，灯丝温度一般在2500℃左右，但灯丝的内能并不大。因此，对于不同的物体，不能简单地用温度的高、低来比较内能的大小。　　物体吸热升温，内能一定增加，因做功和热传递对改变物体内能是等效的，故物体升温、内能增加，既有可能是因吸热引起、也有可能是因外界对物体做功引起的。　　因温度只与物体内大量分子无规则运动的剧烈程度有关；而内能除与分子无规则运动的剧烈程度有关外，还与分子间的距离和排列方式等因素有关。一般情况下，物体吸热后，可通过三种途径改变其内能：　　使物体内大量分子无规则运动的剧烈程度增加

6、。此种情况一般发生在物体未达到其熔点之前。此时，物体吸热升温，内能增加。　　当晶体物质的温度达到熔点后，若其仍能继续吸热，则所吸收的热量将全部用于改变物体内分子间的距离或排列方式。此时物体内分子的势能增加、动能不变。所以，晶体在熔化的全过程中，要从外界吸收足够多的热量、内能增加，温度却保持不变。　　对于非晶体，当其吸收热量后将分为两部分，一部分用于增加分子无规则运动的剧烈程度，使分子动能增加；另一部分则用于改变物体内分子间的距离与排列方式，从而使分子势能增加。故非晶体物质吸收热量后，温度升高、内能增加。　　例题：50克煤油完全燃烧所放出的热量若全部被水吸收，能使多少水从20℃升高到100℃？

7、　　分析和解：50克煤油完全燃烧放出的热量为×107焦/千克×千克＝×106焦。　　因燃料燃烧放出的热量全部被水吸收，由可得水的质量为：　　＝千克　　说明：初中热学计算包括两类：一是燃料燃烧放热的计算；二是物体温度变化时吸、放热的计算。对于前者，应在理解燃烧值物理意义的基础上，计算燃料燃烧放出的热量。后者，应熟练掌握，不仅会直接应用公式计算热量，还应能够通过公式变形，计算c、m或△t。