作者joe70136 (Iron Man)
看板Physics
标题Re: [问题] 热能跟内能??
时间Sun Jun 21 21:37:37 2009
※ 引述《denisck123 (丹尼斯)》之铭言:
: 这两天看一本讲义
: 看到热能(气体动力论)的部分
: 上面写说
: 热能--表示气体分子的总能量(亦称为气体之内能),包刮:
: 1.分子移动动能、转动动能和振动动能(与温度有关)
: 2.分子和分子之间的位能--与分子间之作用力及距离有关而与温度无关
(这一点我不太同意,改变温度会影响分子与分子间的平均位能,怎能说与温度无关呢?
不然那来的潜热‧‧‧)
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: 我的问题
: 一、这样解释热能跟热力学第一定律所说的感觉不太一样
: 热力学第一定律说
: 物体吸收的的热变成内能和系统对外的做功
: 搞不太清楚现在他写的热能是啥?到底是不是内能?
热能不等於内能。热力学第一定律讲的是能量守恒的概念。
"系统从外界所吸收的热能等於系统的内能改变加上对外界所做的功。"
即 Delta_E + Work = Heat, where E is the internal energy.
就我的了解,热能与内能的定义如下:
内能 : 观测系统内所具有的总能量(动能+位能)
热能 : 热能是啥? 个人觉得很抽象,很难理解。
当然我们都知道,能量算来算去,不是位能就是动能。
那热能到底是动能? 还是 位能? 从那来?????
我觉得想理解热能是啥(就我所知一般热力学课本都没"严格"定义过啥是热能)
可从热能如何获得这概念中略窥一二。
国中就知道 热能的获得方式有 "对流" "传导" 与 "辐射"
我想从"辐射"的观点可以推得 热能在某种程度上像是"光子所具有的能量"
系统吸收光子的能量(吸收辐射热)而获得能量。
这仅是其中一个"热能"可能是啥的解释。
至於热能到底是啥?? 这要看个人体会啦‧‧‧
: 二、
: 上面所说的分子之间的位能,那跟潜热是一样的吗?
潜热不是分子之间的位能,这两个不一样。
潜热指的是物体发生相变(ex : from Solid to Liquid)时,系统所需吸收的能量。
从能量守恒的概念可以推得,潜热等於系统发生相变时的总能变化(内能改变)。
通常 我们假定系统发生相变时,不会对外界作功,或所作的功可以忽略。
以及 系统发生相变前後的平均动能不变 (温度不变)。
所以从上述两假设可推得,众人常听见的概念:
潜热就是系统分子间的平均位能差。 ( Q = V_f - V_i ), where Q : 潜热,
V_f(i) : 相变後(前)系统分子间平均位能
: 三、
: 为什麽看书上写说内能是温度的函数,只和绝对温度大小有关
: 那不就表示内能不包含位能吗,但是现在又说有位能
: 还是说只有在理想气体的内能才是跟温度有关,因为各分子之间没有位能?是这样吗
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我不太懂你的观点? 为啥"内能是温度的函数"可以推得"内能不包含位能"??
是因为你认为"位能不是温度的函数"吗??
温度会改变系统的位能与动能,所以温度与系统的内能(动能+位能)一定有所关系。
直观上,温度与系统内能间的"关系"可以用数学上"函数"的概念描述。
不过,我个人较不倾向这样的解释。
你那本书写说,内能是温度的函数。代表给定温度你总是可以算出系统的内能。
这是有点怪怪的。 就我所知,内能的绝对值没意义,只有内能改变才有实际物理意义
所以,倘若给定温度可以算出系统的"内能"。
我觉得没有太大意思。
如果给定温度可以算出系统"内能差",我想才比较有意思。
: 感谢各位大大回答
不会!
总结 : 看你所po的文章中谈到,出自於你那本书的观念。
个人觉得都不是很好。包括"内能"与"热能"的解释。
建议你换换其他的热力学书籍作参考。
我个人是看"Kittel"的"Thermal Physics"
你可以参考看看。
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