溫度、內(nèi)能和熱量是初中物理熱學(xué)部分中涉及的三個(gè)非常重要的物理概念,很多同學(xué)常常理解不好,容易混淆,其實(shí)它們之間既有本質(zhì)的區(qū)別又有緊密的聯(lián)系,正確理解它們的區(qū)別和聯(lián)系才是解題的關(guān)鍵。
一 區(qū)別
1 溫度是用來表示物體冷熱程度的物理量從宏觀講,溫度是人們對(duì)物體冷熱的感覺,表示物體在某一時(shí)刻所處的物理量,因此溫度是一個(gè)狀態(tài)量,從微觀講,溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集中體現(xiàn),溫度只能說“是多少”、“升高或降低”,不能說“有”、“沒有”或“含有”等。
2 內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和
由內(nèi)能的物理意義可以看出,物體的內(nèi)能也是一個(gè)狀態(tài)量,內(nèi)能的大小與物體的溫度、體積、質(zhì)量等因素有關(guān),如果物體的溫度發(fā)生變化。其內(nèi)部的分子運(yùn)動(dòng)速度也發(fā)生變化,分子的動(dòng)能就發(fā)生變化,內(nèi)能的大小也會(huì)發(fā)生變化,當(dāng)物體的體積變化時(shí),分子間的作用力也會(huì)改變,分子勢(shì)能發(fā)生變化,從而使物體的內(nèi)能發(fā)生變化,對(duì)于相同狀態(tài)下的同種物質(zhì)而言,物體的質(zhì)量越大,則內(nèi)部分子數(shù)量越多,分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和也越大。即物體的內(nèi)能也越多,對(duì)內(nèi)能只能說“有”、“大或小”、“增加或減少”。
3 熱量是指在熱傳遞過程中物體吸收或放出熱能的多少
熱量是一個(gè)與熱傳遞過程相關(guān)的物理量,是指熱傳遞過程中內(nèi)能的改變量,熱量跟熱傳遞緊密相聯(lián),離開了熱傳遞就無熱量可言,因此,熱量是一個(gè)過程量,它與物體的質(zhì)量、比熱容、溫度的變化量有關(guān),對(duì)于熱量只能說“吸收或放出多少”,不能在熱量名詞前加“有”或“沒有”、“含有”,熱量的單位和能量的單位是一樣的。
二 聯(lián)系
1 溫度與內(nèi)能
對(duì)于某一物體而言,溫度升高,內(nèi)能一定增加,但不能反過來說內(nèi)能增加,溫度一定升高,例如,晶體熔化時(shí),內(nèi)能增加但溫度不變,因?yàn)榫w所吸收的熱全部用于物體狀態(tài)的變化,即改變分子間的距離。從而改變分子勢(shì)能,最終改變物體的內(nèi)能。
2 溫度與熱量
一個(gè)物體溫度的增大可能是物體吸收了熱量。也可能是由于其他物體對(duì)其做功所引起的,物體溫度升高(降低),不一定吸收(放出)熱量,例如,把一段細(xì)鐵條不斷彎折,一段時(shí)間后,彎折處的溫度會(huì)升高,就是通過做功來實(shí)現(xiàn)的,而并非是吸收了熱量,反之,物體吸收(放出)熱量,溫度不一定升高(降低),例如液體沸騰過程吸熱和晶體凝固過程放熱溫度都保持不變。
3 熱量與內(nèi)能
在熱傳遞過程中,熱量是內(nèi)能改變的量度,對(duì)于某一物體而言,物體吸收(放出)熱量時(shí),物體的內(nèi)能一定增加(減少);反之,物體的內(nèi)能增加(減少),不一定是吸收(放出)了熱量。
4 溫度、內(nèi)能和熱量
一個(gè)物體的溫度升高(降低),內(nèi)能增大(減少),可能吸收(放出)了熱量;一個(gè)物體吸收(放出)了熱量,內(nèi)能增大(減少),溫度可能升高(降低);一個(gè)物體的內(nèi)能增大(減少),可能吸收了(放出)熱量,溫度可能升高(降低)。