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内能可以转移吗

内能可以转移吗

2023-12-08 18:14:55 846浏览

对于物体内能的一些基础知识大家都有足够的了解了吗?今天这篇文章为大家总结了一个易错点:内能可以转移吗?

内能可以转移吗

物体的内能可以转移,也可以部分的转化为其他形式的能,但是不能完全转化为其他形式的能。

内能的变化

改变物体内能的方式有热传递和做功两种,内能的改变可以通过热量和功来量度。

热量是指热传递过程中内能的改变量(或者说内能的转移量)。值得注意的是,热传递的条件是物体间(或物体各部分间,下同)的温度差,而不是内能差;内能转移的方向是从高温物体转移到低温物体,而不是从内能多的物体转移到内能少的物体。另外,热量是热传递过程中出现的量。因此,离开过程谈热量(比如说内能大的物体含有的热量多,或者说物体增加或减少了多少热量等)严格的说都是不科学的。

在物体与外界没有做功的情况下,物体吸收(或放出)多少热量,内能就增加(或减少)多少,即△U=Q。例如某气体等容升温时吸收100J热量,则该气体内能将增加100J。

做功也可以改变物体的内能(注意:这里所说的功是指能引起物体的体积或形状变化的功,否则不能改变物体的内能。如推动活塞压缩气体做功、气体内能变化;推动光滑平面上的物体推力所做的功则不能引起物体内能变化)。

在物体与外界无热传递过程的情况下,外界对物体(或物体对外界)做了多少功,物体的内能就增加(或减少)多少。即△U=W。

做功和热传递在改变物体内能上是等效的,但也有本质的区别。热传递是通过微观运动(分子运动和分子碰撞)传递能量而实现内能转移,做功是通过宏观运动传递能量实现内能与其它形式能间的转化。

相关知识:能的多种形式

(1)能形式有机械能、内能、电磁能、化学能、核能、风能、水能、声能等。

(2)改变物体内能的两种途径是做功和热传递。热量表示内能的变化。内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能之和。对物体做功可使物体的内能增加,常见的做功方法有克服摩擦做功和压缩气体做功等。物体对外做功,物体的内能就会减少,常见的有气体膨胀对外做功等。做功改变物体的内能,能的形式发生了转化。热传递就是热(内能)从一个物体转移到另一个物体。热传递改变物体的内能,能的形式不变,只是内能从一个物体转移到另一个物体。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。

(3)热量的简单计算。热量的计算公式有:Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t),其中c表示物质的比热容,t0表示初温,t表示末温。在不考虑热量损失的前提下,在热传播过程中始终有Q吸=Q放,即低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量。

(4)热机。利用燃料燃烧时释放的热量,使工作物质的内能转化为机械能的发动机叫热机,常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等。

(5)汽油机。汽油机是常见的内燃机,一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程这四个冲程组成。吸气冲程吸进气缸的是汽油和空气混合物,压缩冲程末火花塞点火,剧烈燃烧形成的高温高压气体推动活塞做功。在一个工作循环中压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能,做功冲程能量转化是内能转化为机械能。