影响内能大小的三个因素

同学们在学习过《内能》一节后会发现:课本中提到“影响内能大小的因素是物体的温度”。但是在实际做题时,有很多问题用这个知识点是解决不了的,比如:1kg10℃的铁块和5kg10℃的铁块相比较,哪个铁块的内能大?如果用这个知识点分析,得到的结论是两个铁块内能一样大(因为两铁块温度相同)。但正确结论是5kg的铁块内能大。这是怎么回事呢?其实,影响内能大小的因素一共有三个。

我们先回顾一下内能的概念:内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。简单说,内能就是物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和。我们仔细分析这个概念,会发现三个关键词:所有分子、分子动能、分子势能。正是这三个关键词影响着物体内能的大小。

关键词一:所有分子

“所有分子”一词体现了分子数量对内能的影响。当物体的其他条件的相同时(如:种类、状态、温度等),哪个物体的分子数量越多,具有的能量总和就越多,它的内能就越大。而分子数量从宏观角度说,对应的就是物体的质量。所以在前面的例题中,5kg的铁块比1kg的铁块质量大、分子数量多,具有的内能就更大一些。

关键词二:分子动能

分子动能与分子无规则运动的剧烈程度有关,分子运动越剧烈,分子运能越大;反之,分子动能越小。而分子运动的剧烈程度的宏观表现就是物体的温度,所以课本中提到:温度影响物体内能的大小。

关键词三:分子势能

分子势能与分子之间的相互作用力(引力、斥力)有关,分子间作用力的大小又与分子间的距离有关,当分子间距发生变化时,分子势能就会发生变化。而分子间距的宏观表现是物体的体积。大家可以参考下图:

综上所述:影响物体内能大小的因素共有三个

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