辨別溫度、內能、熱量“三兄弟”

我們生活中常常會說到“熱”，但一個“熱”字通常會表示不同的物理意義，如今天天氣熱中的“熱”是指溫度，兩手相互摩擦手會發熱中的“熱”是指內能，冰熔化過程中要吸熱中的“熱”是指熱量．溫度、內能、熱量是初中物理熱學中三個重要概念，它們之間既有聯系，又有區別，下面我們就一起辨別這“三兄弟”．

“三兄弟”之間的區別

溫度是表示物體冷熱程度的物理量，溫度是一個狀態量，只能說“物體的溫度是多少”“物體的溫度升高（或降低）多少”，但不能說“轉移溫度”“傳遞溫度”，從分子動理論的觀點來看，溫度越高，分子運動越劇烈，因此可以說溫度的高低是分子無規則運動劇烈程度的標志．

內能是能量的一種形式，它是物體內部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和．分子由于熱運動所具有的能量表現為分子動能，分子間由于相互作用的引力和斥力所具有的能量表現為分子勢能．

一切物體都具有內能，對于同一個物體而言，內能大小與溫度有關，溫度升高，分子熱運動的速度加快，分子動能變大，則內能增大：對于不同的物體而言，內能除了與溫度有關，還與質量、狀態等有關．“物體的溫度升高，內能增大”是正確的，因為指的是同一個物體：“溫度高的物體，內能一定大”是錯誤的，因為“溫度高的物體”和對應“溫度低的物體”可能指的是不同的物體，比如一杯100℃的水不一定比一桶5℃的水內能大．

熱量是指物體在熱傳遞過程中傳遞能量的多少，用符號Q表示，單位為焦耳（J）.熱量是一個過程量，只能說“吸收”或“放出”熱量，不能說“具有熱量”“含有熱量”．

“三兄弟”之間的聯系

1．溫度和內能

物體的溫度變化，內能一定變化．因為物體的溫度變化時，物體內部分子熱運動的劇烈程度一定變化，分子動能一定變化，所以內能一定變化．物體的內能變化，溫度不一定變化．如冰熔化時，吸收熱量，內能增大，溫度不變；水凝固時，放出熱量，內能減小，溫度也不變．

2．內能和熱量

熱量反映了熱傳遞過程中能量轉移的多少，物體吸收（或放出）多少熱量，內能就增大（或減小）多少，因此，物體吸收（或放出）熱量，內能一定變化．物體的內能變化，不一定是吸收（或放出）了熱量．做功也可以改變物體的內能，做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的．

3．溫度和熱量

物體的溫度變化，不一定是吸收（或放出）了熱量，一個物體溫度升高，可能是吸收了熱量，也可能是外界對該物體做了功．只有存在溫度差的物體間才會發生熱傳遞，熱傳遞過程中，物體吸收（或放出）熱量，溫度不一定升高（或降低）．如水凝固時，放出熱量，溫度不變；水沸騰時，吸收熱量，溫度不變．

溫度、內能、熱量變化的關系可以用圖1表示，即“兩個一定，四個不一定”．

例1 在學校烹飪課上，同學們使用燃氣灶學習烹飪技能，下列說法正確的是（ ）.

A．剛從冰箱拿出的冷凍食品的內能為零

B．凍肉在解凍時吸收熱量，溫度不變，內能增加

C．炒菜時主要是通過做功增加菜的內能的

D．鍋中水沸騰產生的水蒸氣頂起鍋蓋的過程的能量轉化與熱機壓縮沖程中的能量轉化相同

解析：一切物體都有內能，從冰箱拿出的冷凍食品仍有內能，A錯誤，凍肉在解凍時吸收熱量，溫度不變，內能增加，B正確，炒菜時主要是通過熱傳遞增加菜的內能的，C錯誤．鍋中水沸騰產生的水蒸氣頂起鍋蓋的過程中，蒸汽對鍋蓋做功，內能減小，內能轉化成機械能；熱機壓縮沖程中將機械能轉化為內能，做功沖程中將內能轉化為機械能，所以水蒸氣頂起鍋蓋的過程的能量轉化與熱機壓縮沖程中的能量轉化不同．D錯誤．

答案：B