热传递的条件

第二节：内能与改变方法

一、内能定义及特性

1. 内能是指物体内所有分子进行无规则运动的动能和分子势能的总和，这种能量被称作物体的内能。

1.1 深入理解：内能是针对物体内所有分子而言的宏观属性。仅考虑单个分子的动能和势能并无实际意义。

1.2 单位：内能的单位是焦耳（J）。

1.3 特点：任何物体，无论其温度高低或处于静止还是运动状态，都具有内能。即内能是物体的一种固有属性。物体可能具有内能，但不一定具有机械能。

二、影响物体内能大小的因素

2.1 物体内能的大小与物体内分子的个数、分子的质量、分子的热运动激烈程度以及分子间的相对位置有关。

2.2 当一个物体的温度升高时，其内部分子运动速度加快，从而导致内能增加。不同状态下的同一物体，其内能也会有所不同。

2.3 注意事项：①虽然温度与内能密切相关，但温度并不是决定内能大小的唯一因素。一个物体的温度不变，其内能可能发生变化。

②内能具有不可直接测量性，因此无法准确得知一个物体的具体内能数值。

三、内能与机械能的差异

3.1 内能和机械能是两种不同的能量形式。尽管它们都与物体的运动和相对位置有关，但它们的含义有所不同。机械能是由物体的整体运动状态和相对于地面的位置等因素决定的，而内能则是由物体内分子的热运动和分子间的相对位置决定的。

3.2 内能是物体内所有分子的动能和势能的总和，任何物体都具有内能。一个物体可能不具有机械能，例如停在水平地面上的汽车，它没有动能和势能，因此不具有机械能，但它仍然具有内能。

四、改变物体内能的方法及理解

4.1 通过做功可以改变物体的内能。

4.1.1 对物体做功时，物体的内能会增加，即机械能转化为内能。

4.1.2 当物体对外做功时，其内能会减少，即内能转化为机械能。

4.2 热传递也是改变物体内能的另一种方式。

4.2.1 热传递的定义：当温度不同的物体相互接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程即为热传递。

4.2.2 热传递的条件：物体之间必须存在温度差。

4.2.3 理解热传递：热传递是热量（内能的转移量度）的传递过程，而非温度或某种热物质的传递。热量从高温物体传递到低温物体，直至两者温度相同为止。

4.3 深入理解做功与热传递的区别与联系

做功和热传递是两种改变物体内能的独立方式。做功是其他形式的能和内能的相互转化过程，而热传递则是内能的直接转移。

4.4 注意事项

4.4.1 做功不一定会改变物体的内能。是否引起物体内能的改变取决于物体消耗的能量是否转化为了物体内能。

4.4.3 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，即它们具有相同的效果。