“内能”和“热能”有什么区别?

发布网友发布时间：2022-04-26 01:09

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热心网友时间：2022-06-19 05:33

内能和热能表达的对象都是物体所处的某一热力学状态，两者都属于能的范畴，是两个状态函数。

热能的大小随温度的变化而单调变化。然而，在一般情况下，内能与温度却没有确定的关系，只有理想气体的内能才仅是温度的函数，这个结果叫做焦耳定律。例如，在处理理想气体问题的时候，特别是由单原子分子组成的理想气体，由于只考虑大量分子具有的动能，内能和热能是相等的。

内能既然泛指物体内的一切能量，那它的外延明显就宽于热能。热能属于内能范畴，但内能不光包括热能。从概念间的关系看，内能和热能亦是一种从属关系，其中内能是属概念，热能是种概念。

1、内能

内能（internal energy）是组成物体分子的无规则热运动动能和分子间相互作用势能的总和。物体的内能不包括这个物体整体运动时的动能和它在重力场中的势能。原则上讲，物体的内能应该包括其中所有微观粒子的动能、势能、化学能、电离能和原子核内部的核能等能量的总和，但在一般热力学状态的变化过程中，物质的分子结构、原子结构和核结构不发生变化，所以可不考虑这些能量的改变。但当在热力学研究中涉及化学反应时，需要把化学能包括到内能中。

内能常用符号U表示，内能具有能量的量纲，国际单位是焦耳（J）[注：由于分子在不停的做不规则的运动所以内能不能为‘0’（这个运动叫做分子热运动）]

根据热力学第一定律，内能是一个状态函数。同时，内能是一个广延物理量，即是说两个部分的总内能等于它们各自的内能之和。

2、热能

热能(thermal energy)它是生命的能源。人的每天劳务活动、体育运动、上课学习和从事其他一切活动，以及人体维持正常体温、各种生理活动都要消耗能量。就像蒸汽机需要烧煤、内燃机需要用汽油、电动机需要用电一样。

热能与热量不同，热能是状态量，热量是过程量。热量只有在热传递中才会出现。

参考资料

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