温度的物理本质

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温度是描述物体冷暖程度的物理量。

宏观物体是由大量的微粒──分子或原子组成的。一切物质(气体、液体和固体)的分子都在做永不停息的无规则运动。就每个分子来说,它的具体运动过程具有很大的偶然性,但从总体上看,大量分子的运动却遵循统计平均规律。

分子的无规则运动叫做分子的热运动。对气体分子来说,根据分子热运动规律,采取统计平均的方法,可以导出热力学温度T与气体分子运动的平均平动动能的关系为:

式中为分子的平均平动动能,k=1.380662×10-23JK-1,为玻尔兹曼常数。上式说明气体分子的平均平动动能只与温度有关,并与热力学温度成正比。它揭示了宏观量T与微观量之间的关系。从宏观上看,温度表示物质的冷热程度,从微观上看,温度是表征大量气体分子的平均平动动能的平均值的物理量。这表明温度标志着物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度,温度越高,就说明物体内部分子热运动越剧烈。

1. 区别

(1)温度是表示物体冷热程度的物理量。

从宏观上讲,温度是对物体冷热的感觉。从微观的分子动理论的观点看,温度是物体分子平均动能的标志,含统计意义。

温度是表示某一时刻物体所处状态的状态量。对温度只能说“是多少”、“升高多少”、“降低多少”。

(2)内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。

物体温度变化时,内部分子运动的速度大小也发生变化,所以分子的动能发生变化,内能也会变化。另外,物体状态、体积变化时,分子间的相互作用强弱也会改变,分子势能发生变化,从而使物体的内能变化。

物体的温度、状态一定时,质量越大,则内部分子数目越多,分子动能和势能的总和也越大,即物体的内能越大。

内能也是状态量。对内能只能说“有”、“大”、“小”、“增大”、“减小”。

(3)热量是指热传递过程中内能的改变量。

热量是过程量,它总是伴随着热传递的过程。热量是热传递过程中内能变化的量度,与物体的质量、比热容、温度变化量有关。对热量只能说“吸收多少”、“放出多少”,说一个物体含有多少热量是错误的。

2. 联系

(1)温度与内能的关系

①物体温度的变化一定会引起内能的变化。

物体温度升高,物体内分子做无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也增大。反之,温度降低,内能减小。

②物体内能的变化不一定引起温度的变化。

例如:冰熔化过程中,吸收热量,内能增大,但温度不变;水沸腾过程中,吸收了热量,内能发生了变化,但温度保持不变。

(2)内能与热量的关系

①物体的内能变化,不一定是吸收或放出了热量。

不仅热传递可以改变物体的内能,做功也可以改变物体的内能。例如:找一根铁丝,不断弯折,过一段时间,弯折处温度升高。这是通过做功来改变物体内能,而不是铁丝吸收了热量。

②在不做功的情况下,物体吸收或放出热量,一定会引起内能的变化。物体吸热,内能增大;物体放热,内能减小。

(3)热量与温度的关系

①物体吸收或放出热量,不一定引起温度的变化。

例如:冰熔化的过程和液化沸腾的过程,物体吸收了热量,但温度保持不变。

②物体温度改变,不一定是吸收或放出了热量。

物体内能的变化,可能是热传递引起的,也可能是做功引起的,所以物体温度改变,并不一定表明物体吸收或放出了热量。

关于“温度的物理本质”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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评论列表(3条)

  • 党翌岍的头像
    党翌岍 2025年09月08日

    我是濮阳号的签约作者“党翌岍”

  • 党翌岍
    党翌岍 2025年09月08日

    本文概览:网上有关“温度的物理本质”话题很是火热,小编也是针对温度的物理本质寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。温度是描述物体冷暖程度...

  • 党翌岍
    用户090811 2025年09月08日

    文章不错《温度的物理本质》内容很有帮助