小伙伴們好,最近小聞發(fā)現(xiàn)有諸多的小伙伴們對于什么是內(nèi)能這個都頗為感興趣的,那么小跳今天就來為大家梳理下具體的一些信息一起來看看吧。
1、從微觀上講,系統(tǒng)的內(nèi)能是系統(tǒng)的隨機動能、分子間相互作用勢能、分子內(nèi)部和原子核內(nèi)部各種形式能量的總和。后兩項在大多數(shù)物理過程中是不變的,所以一般只需要考慮前兩項。這兩項之和就是通常所說的內(nèi)能。但是,在涉及電子激發(fā)和電離的物理過程中,或者在化學(xué)反應(yīng)中,分子內(nèi)部(不包括原子核)的能量會發(fā)生很大的變化。這個時候,分子內(nèi)部的能量必須考慮在內(nèi)能中。內(nèi)能只在核物理過程中變化,所以在大多數(shù)情況下,這部分能量不需要考慮。內(nèi)能(主要是核內(nèi)能)的絕對量不完全清楚,但不影響一般問題的求解。對于內(nèi)能,我們常常關(guān)心它的變化。
2、拋開物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié),從宏觀上講,內(nèi)能與系統(tǒng)在絕熱條件下所做的功有關(guān),是描述系統(tǒng)本身能量的一個態(tài)函數(shù)。內(nèi)能的宏觀定義是:U=Wa,其中U是內(nèi)能的變化,Wa是絕熱過程中外界所做的功。在宏觀定義中,內(nèi)能是一個相對量。
3、它是內(nèi)能系統(tǒng)的一個狀態(tài)函數(shù)(簡稱狀態(tài)函數(shù)),即內(nèi)能可以表示為系統(tǒng)的某些狀態(tài)參數(shù)(如壓力、體積等)的特定函數(shù)。),而函數(shù)的具體形式取決于具體的物質(zhì)系統(tǒng)(具體來說,取決于狀態(tài)方程)。當(dāng)系統(tǒng)處于某個平衡態(tài)時,系統(tǒng)的所有狀態(tài)參數(shù)都會得到一個固定值,作為這些狀態(tài)參數(shù)的特定函數(shù)的內(nèi)能也會得到一個固定值(雖然不清楚它的絕對值是多少)。
4、對于由一定量物質(zhì)組成的系統(tǒng),通過做功和傳熱與外界進(jìn)行能量交換,導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)的變化和內(nèi)能的變化。它們之間的關(guān)系由熱力學(xué)第一定律給出。對于沒有宏觀動能變化的系統(tǒng),有U=W Q,其中U為內(nèi)能的變化,W為外界所做的功,Q為系統(tǒng)的吸熱(來自外界)。這個公式被稱為熱力學(xué)第一定律的通用表達(dá)式。內(nèi)能的概念是基于焦耳等人大量精密的力學(xué)等效熱實驗,能量和內(nèi)能概念的建立標(biāo)志著能量轉(zhuǎn)化和守恒定律(即熱力學(xué)第一定律)的真正確立。
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