区分热学概念理清“三边”关系

□杨学亮

区分热学概念理清“三边”关系

□杨学亮

温度、热量和内能是热学中的三个重要概念，它们之间既有区别但又密切相联，很多同学往往将这几个概念混在一起，感觉它们之间的关系错综复杂.我们只有真正理解它们的本质内涵，理清了它们之间的关系，遇到相关的问题才不会再纠结.

一、内能和决定内能大小的因素

内能是物体所有分子动能和分子势能的总和，是一个状态量，只能说“具有”“增加”或“减小”.它的大小与物体的温度、质量、体积等因素有关，因此不能简单地认为温度高的物体内能就大.物体温度不变，但内能不一定不变.

例1（2016·泰安）下列说法中正确的是（）.

A.沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大

B.物体的温度越高，分子运动得越快，物体的动能越大

C.温度高的物体具有的内能多，温度低的物体具有的内能少

D.0℃的冰融化成0℃的水，由于温度不变，所以它的内能不变

解析：沿海地区和内陆地区相比，在吸收或放出相同热量的情况下，由于水的比热容较大，温度变化小，所以沿海地区昼夜温差小，A选项正确；物体的温度越高，分子运动得越快，物体的内能越大，所以B选项错误；内能与温度、质量、体积等因素有关，温度高的物体内能不一定大，比如一杯开水比整个长江水的内能小得多，所以C选项错误；0℃的冰融化成0℃的水，温度不变，但要吸收热量，所以内能要增加，所以D选项错误.

答案：A

点评：内能和机械能是两种不同形式的能.冰融化、水沸腾，温度虽然不变，但要吸收热量，它的分子势能要增加，内能要增加；水凝固结冰，温度不变，但放出热量，内能减小，所以温度不是决定物体内能大小的唯一因素.

二、温度与热量的关系

温度表示物体的冷热程度，也是一个状态量.热量是物体在热传递过程中传递能量的多少，是一个过程量，对应温度升高或降低的过程，只能用“吸收”或“放出”来描述.

例2（2016·安徽）下列说法正确的是（）.

A.物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功

B.物体的温度升高，则一定是从外界吸收了热量

C.物体的温度越高，含有的热量越多

D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和

解析：物体的内能增加，可能是外界对物体做了功，也可能是吸收了热量；物体的温度升高，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功；热量是个过程量，不能说一个物体含有多少热量；内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和.

答案：D

点评：要理解温度、内能是状态量，而热量是过程量的物理意义，比如我们可以说一个物体温度是多少、内能有多少，但不能说一个物体含有多少热量.只能说物体温度升高时吸收了多少热量，或者温度降低时放出了多少热量.

三、热量与内能的关系

热量是热传递过程中内能改变的量度.一般情况下，物体吸收热量，内能会增加；放出热量，内能会减小；但物体的内能增加，不一定吸收了热量；内能减小，也不一定放出了热量，因为改变内能的方式有做功和热传递两种.

例3（2016·菏泽）下列现象中，通过热传递改变内能的是（）.

解析：给冷水加热，内能从一个物体转移到另一个物体上，是通过热传递改变物体的内能；压缩空气做功、下滑时摩擦做功、搓手取暖都是通过做功的方式在改变物体的内能.

答案：A

点评：改变物体内能有两种方式：做功和热传递，热传递和做功对改变物体的内能是等效的.同学们分析问题要全面，不能只片面考虑其中的一种情况.