题目
改变系统内能的途径有哪些?它们本质上的区别是什么?
改变系统内能的途径有哪些?它们本质上的区别是什么?
题目解答
答案
答:做功和热传导。做功是将外界定向运动的机械能转化为系统内分子无规则热运动能量,而传热是将外界分子无规则热运动能量转换为系统内分子无规则热运动能量。
解析
改变系统内能的两种途径是做功和热传递(或热传导)。
- 做功的本质是通过外力对系统施加作用,将其他形式的能(如机械能)转化为系统的内能,属于能量转化过程。
- 热传递的本质是内能从高温物体转移到低温物体,属于能量转移过程,能量形式不变。
核心区别在于:做功涉及能量形式的改变,而热传递仅涉及能量的转移。
做功改变内能
定义与机制
做功是通过外力对系统做功(如压缩气体)或系统对外做功(如气体膨胀),使系统内分子热运动的动能或势能发生变化。
能量转化方向
外界的机械能(有序运动)通过做功转化为系统内分子无规则热运动的动能(内能)。
热传递(热传导)改变内能
定义与机制
热传递是内能从高温物体(或系统)自发地转移到低温物体(或系统),直至温度相等。
能量转化方向
外界分子无规则热运动的动能直接转移至系统内分子,能量形式保持不变。