溫度·內(nèi)能·熱量

潘富海

溫度、內(nèi)能和熱量是既有區(qū)別又有聯(lián)系的物理量，很多同學(xué)常常理解不好，容易出錯.

一、區(qū)別

溫度表示物體的冷熱程度，它是一個狀態(tài)量，所以只能說“物體的溫度是多少”.兩個不同狀態(tài)間可以比較溫度的高低.溫度是不能“傳遞”和“轉(zhuǎn)移”的，其單位是“攝氏度”.從分子熱運(yùn)動的觀點(diǎn)來看，它跟物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動情況有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動的平均速度就越大，分子運(yùn)動就越劇烈.可以說，溫度是分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度的標(biāo)志，它是大量分子無規(guī)則運(yùn)動的集中體現(xiàn)，對于個別分子毫無意義.

內(nèi)能是能量的一種形式，它是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能與分子勢能的總和.內(nèi)能和溫度一樣，也是一個狀態(tài)量，通常用“具有”等詞來修飾.

內(nèi)能大小與物體的質(zhì)量、體積、溫度及構(gòu)成物體的物質(zhì)種類都有關(guān)系，初中階段主要掌握與溫度的關(guān)系.一個物體溫度升高時，它的內(nèi)能增大；溫度降低時，內(nèi)能減小.切記“溫度不變時，它的內(nèi)能一定不變”是錯誤的.如晶體熔化、液體沸騰時，溫度保持不變，但要吸熱，內(nèi)能增加.溫度不變時，它的內(nèi)能也可能減小，如氣體液化、液體凝固時，雖然放出熱量，其內(nèi)能減小，但溫度保持不變.同樣，也可以這樣表述：物體吸收熱量時，溫度不一定升高；物體放出熱量時，溫度也不一定降低.

熱量是指在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少.它反映了熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量，是內(nèi)能轉(zhuǎn)移多少的量度，是一個過程量，要用“吸收”或“放出”來表述，而不能說“具有”或“含有”多少熱量.熱量的單位是焦耳.

二、聯(lián)系

（1） 溫度與內(nèi)能

因為溫度越高，物體內(nèi)的分子做無規(guī)則運(yùn)動的速度越快，分子的平均動能越大，因此物體的內(nèi)能越多.但要注意，溫度不是內(nèi)能變化的唯一標(biāo)志，物體的狀態(tài)變化也是內(nèi)能變化的標(biāo)志（如晶體的熔化、凝固，液體的沸騰等）.

（2） 溫度與熱量

溫度反映的是分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度.物體溫度越高，說明分子運(yùn)動越劇烈.熱量是在熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少.溫度高的物體放出熱量，內(nèi)能減少；溫度低的物體吸收熱量，內(nèi)能增加.兩物體間不存在溫度差時，物體具有溫度，但沒有熱傳遞，也就談不上“熱量”.所以，一般可認(rèn)為熱量與溫度沒有直接聯(lián)系.

（3） 熱量與內(nèi)能

熱量反映了熱傳遞過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量.物體放出了多少熱量，內(nèi)能就減少多少；物體吸收了多少熱量，內(nèi)能就增加多少.要注意：內(nèi)能增減并不只與吸收或放出熱量有關(guān)，做功也可以改變物體內(nèi)能.對物體做功，物體的內(nèi)能會增加，對物體做了多少功，物體的內(nèi)能會增加多少；物體對外做功，物體的內(nèi)能會減少，對外做功多少，物體的內(nèi)能會減少多少.

（4） 內(nèi)能與機(jī)械能

內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能與分子勢能的總和.機(jī)械能是指整個物體發(fā)生機(jī)械運(yùn)動時具有的能量.一個物體總是具有內(nèi)能，但不一定具有機(jī)械能.因為一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，總有分子動能，且分子間總是存在著引力和斥力，總有分子勢能，所以一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，即內(nèi)能不可能為零.機(jī)械能可以為零，如自由靜止在水平地面上的石頭，我們可以認(rèn)為它的重力勢能為零，且它的速度為零，所以我們認(rèn)為它的機(jī)械能為零，但它總是具有內(nèi)能的.

責(zé)任編輯/姜明長