内能和机械能之间的转化问题 内能与机械能是怎样转化的?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16
首先“外界对物体做功时,外界的机械能转化成物体的内能.物体对外界做功时,物体的内能转化成外界的机械能.”这两句话没有错误。

第一个例子,搓手的时候是人体的生物能转化为双手的机械能,由于摩擦对双手做功所以手的内能增加。不能理解成手的内能做功使手的机械能增加。这点要理解清楚。

第二个例子你是根本就理解错啦!小球下落小球并没有对外做功。下落时是重力做功,使小球的动能增加,重力势能减少,如果是不计算摩擦影响,那么小球的机械能是不变的。如果计算摩擦,那么就是机械能转化为小球与空气摩擦产生的内能,不是小球对外做功。

最后总结一下,你在对做功问题的研究过程要考虑总体的能量变化,物体的能量转化不一定都是物体对外界做功。

内能浅析

一、内能

1.什么叫内能 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叫做物体的内能.

2.一切物体都有内能 任何物体都是由分子(或原子)构成的,分子总是运动的,分子之间总是存在着相互作用力,因此,一切物体都有内能.

3.内能是不同于机械能的另一种能 内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,而机械能与物体做机诫运动和重力势能以及弹性势能情况有关,所以内能是不同机械能的另一种形式的能.

4.对内能的全面理解应注意的三个问题

(1)内能并不是指物体内部单个分子动能和势能之和.

(2)热能是内能的通俗的不甚确切的说法.

(3)物体机械能大小与物体内能大小无必然的联系,但二者可相互转化.

二、影响内能大小的主要因素:温度和体积

1.温度 温度是物体分子平均动能(后称分子动能)的标志.内能与温度有关.一个物体温度升高,分子动能增加;温度降低.分子动能减少.

2.体积 分子势能与分子间的相互作用情况有关,而作用情况又决定于分子间的距离,所以内能又与物体的体积有关.

3.确定物体内能变化应注意两个问题

(1)物体的温度升高,内能不一定增加.

温度仅是物体分子动能的标志,并不是内能大小的标志.物体的温度升高,分子动能增加.若分子势能不变或减少的分子势能小于增加的分子动能,则内能增加;若增加的分子动能等于减少的分子势能则内能不变;若增加的分子动能小于减少的分子势能.则内能减少.同理.可得出下面两个结论:

①物体的温度不变,物体的内能可能改变.如晶体的熔化和凝固过程.

②物体的温度降低,物体的内能可能增加.

(2)内能大小还与物体的质量大小有关.

内能大小与物体的质量大小有关,所以我们一般仅研究同一物体内能变化,不比较不同物体之间的内能大小.例如下面这句话就是错误的:a物体的温度比b物体的温度高,则a的内能一定比b的内能大.

三、改变物体内能的方法

1.改变物体内能大小的方法有两种:做功和热传递

做功和热传递这两种方式虽然在改变物体内能上是等效的,但本质还是有所区别.“做功”使有规则运动物体的机械能转比为物体内无规则运动分子的内能或者相反,属能量的转化.热传递则是能量从高温物体传到低温的物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程,属能量的转移.因此,认为“做功”和“热传递”是一样的说法是错误的.

2.关于做功和热传递应注意三个方面的问题

(1)做功使物体的内能改变有多种形式,如克服摩擦、压缩气体和通电等;热传递改变.物体内能方式有传导、对流和辐射.

(2)一个物体内能的改变可能是做功,也可能是热传递的结果.

(3)对物体做多少功,物体内能就增加多少,这种说法成立的条件是在这个过程中,仅指所做的功全部转化为物体的内能,而无其它形式能的转化或转移.

例如,a物体与b物体发生弹性碰撞,a物体对b物体做了功,a物体的部分或全部机械能转化成b物体的机械能.在这个过程中,a的内能没有减少,b的内能也没有增加.

再如,电流通过电动机做功,电流做的功只有很少一部分转化为电动机的内能,绝大部分转化为电动机的机械能.

(4)物体吸热,内能增加,在这个过程中若只有热传递现象发生,这句话是正确的.若物体吸收的热量全部用来对外做功,物体的内能不变.

四、内能的改变量:功和热量

物理学用“功”和“热量”来量度物体内能的改变,即“功”和“热量”是内能的改变量,也就是说物体的内能增加多少,我们可以根据对物体做多少功或物体吸收多少热量来确定,“功”和“热量”并不是物体内能大小的量度.因此下面的说法是错误的.

(1)物体吸收热量多,物体内能就大.

(2)对物体做的功多,物体的内能就大.

五、内能和热量的区别

内能是物体的状态量,一个物体处于一定状态就对应着一个确定的内能.热量是热传递过程中内能转移的多少,即内能的改变量.热量是一个过程量.我们只能说物体有多少内能而不能说物体有多少热量.内能和热量的区别就如同机械能和机械功,前者是物体的状态量,后者是一个过程量,我们只能说有多少机械能而不能说物体有多少功.

同一物体在同种状态时,一个物体内能的多少主要决定于物体温度的高低,吸收或放出热量的多少,则决定于温度变化的大小.

首先肯定的说,上面两句话是非常标准的,不是病句,也没有任何问题。如果出现误会主要是理解上出现了失误,下面就先针对你的例子解释一下:

在理解这个定理时要注意确定什么是“外界”,什么是“被作用的物体”

先说“搓手”。当左手搓右手时,我们以右手为考虑的对象,也就是所谓的“物体”,那么左手就是所谓的“外界”。左手搓右手,即外界作用于物体,于是左手的动能转化为右手的内能。
而当你反过来考虑时,即考虑右手搓左手,那么左手就成了物体,右手是外界。换句话说,对于一个现象,我们虽然可以任意选择谁是物体,谁是外界,但对于单次讨论而言,它们是确定的,不能用上一次讨论的假定来解释这次现象。
更何况,两只手自己是不会搓的,它们之所以能相互搓动,是因为你消耗了身体的内能,才能让两只手运动起来。

再说小球的问题。这里要注意理解“物体对外界做功”这句话,“外界”并不是指某一个物体,物体对外界做功是指自己消耗它自己的内能来作用于其他物体,使它们运动。所以,如果非要考虑一个小球消耗自己的内能作用于空气的话,你可以这样考虑。比如把一个铁球放再火上烤,铁球的温度升高了,于是它会使得周围的空气温度随之升高,从而使周围的空气运动起来。这就是球的内能转化为外界的机械能了。
而这个例子中小球温度升高和你的例子中小球下落内能的提高是等价的。

我建议你结合书上的实例来理解这些定理,你所问的问题在大学中属于热力学和统计物理范畴,许多概念在高中并不是很严格,所以最好不要咬文嚼字的去研究它。那样做不利于理解更深刻的内涵,对考试也不好^^

如果还有什么问题就发信给我吧~~~

你的理解有点死板或者片面了~~
外界对物体做功,外界的机械能或者内能可以转化成物体的机械能或者内能,同样物体对外界做功可以是物体的内能或者机械能转化成外界的机械能或者内能~
他们是可以相互转化的,不是只有你说的那两句片面话。
第一个例子,你搓手需要你身体中某些化学物质其反应放出能量供你使用,我们把这种能量叫做生物能(不同于一般的化学能)~而此处并不涉及到转化成手内能的问题,而是因为摩擦生热,损耗的能量释放出来,所以手感觉到暖和
第二个例子,小球下落时受到空气阻力作用,所以也可以说小球对空气做了功,小球克服阻力做功,它的部分机械能转化成空气的热能也就是增加了空气的内能,但小球的内能并没有损耗,此处只是小球的机械能转化成外界的内能,这就是你上面片面理解的错误~

你把知识搞的太死了,从现在开始不要再说外界和物体了,只说一个物体对另外一个物体。物体A对物体B做功,那么物体A就要损失能量,这种能量可以是内能也可以是机械能。物体B同时获得能量,这种能量也可能是内能也可能是机械能,视具体情况。
搓手的时候是一个手的机械能转化成另外一个手的内能,同样另外一个手的机械能转化成这只手的内能。没有内能转化成机械能的说法。如果非要问手的机械能来之哪儿,答案上人体的生物能。
小球下落的时候和空气摩擦,小球的机械能也就是动能转化成空气的内能。这时候也没有内能转化成机械能的说法。
不要死记书本上的内容,要学会理解,外界这个概念很恶心,让你们老师解释一下试试,就算他能解释清楚我敢保证你也听不懂

机械能与内能怎样互相转化~

物体在只受重力作用时机械能守恒...
有其他力做功的话机械能与内能相互转换...
就是机械能减少(增加)多少,内能就增加(减少)多少...
比如一物体从粗糙斜面顶端匀速向下滑...其重力势能减小,但动能没有增加...则损失的机械能就变为内能使物体温度升高...


#佘师欢# 内能与机械能的转化怎样区分 - 作业帮
(15058265057):[答案] 如果物体内能改变的原因是外界(机械能)对其做功,即机械能减小,内能增加,则是机械能转为内能;而内能转为机械能的恰好相反,是物体对外界做功,从而达到内能转为机械能目的,且内能不能100%转为机械能

#佘师欢# 同一物体的机械能和内能能相互转换吗? 如果能 请举例说明 -
(15058265057): 火箭发射时,燃料燃烧,内能转化为火箭的机械能,火箭穿越大气层时,由于大气层的作用,火箭的机械能就要减少,此时是机械能转化为内能.其实你说的意思我明白,如果不借助外物或外力想使机械能和内能相互转化是不可能的,因为能量的转化必须同时伴随力做功.不然永动机早就制造成功了.

#佘师欢# 机械能和内能互相转化的实例 - 作业帮
(15058265057):[答案] 汽车,发动机处将蒸汽的内能转化为汽车的机械能,轮子处机械能转化为摩擦产生的内能

#佘师欢# 机械能与内能的相互转化 -
(15058265057): 1、手的内能(增加),气嘴内能(减少),(做功)可以改变内能;2、蒸汽温度升高是(做功)的方式,饮料温度降低是(热传递)的方式;3、酒精燃烧:化学能转化为热能 水沸腾:能量从酒精灯的火焰传递给水 水蒸气冲出木塞:水蒸气的内能转化为木塞的机械能.4、改变物体内能的方法有二,做功和热传递.做功实例:摩擦生热;热传递实例:烧水.

#佘师欢# 内能是否能全部转化为机械能? -
(15058265057): 根据热力学第二定律,热机的效率不能达到100%,即在封闭的体系中热能不能完全转化为其它形式的能量(包括机械能).因此从这个意义上来说LZ的问题的答案是否定的.但对于一个开放系统来说,系统内热能可以完全转化成机械能,但系统外会引起相应的变化(例如需要不断提供能量,或者需要初温差等等). ---- 顺便提一下,机械能为0只有相对意义,因为它包括了势能,而零势点是可以任取的. 参考资料:原创 回答者: 幻の上帝 - 副总裁 十一级 我认同他的观点,复制了一下

#佘师欢# 为什么我物理机械能与内能的转换这块那么不清楚,如何才能把这儿弄会?? -
(15058265057): 首先明白机械能包括动能和重力势能,内能改变主要表现为温度变化即分子动能或热能.然后高中最常见的两者的转化有两种情况:1.摩擦力做功把机械能转化为热能;2.气体体积和温度变化对外做功或受外力做功,这个外力可以改变机械能.例如在气缸的活塞上边放一个重物,气缸里气体体积变小,内能增大,重物位置下降重力势能变小.

#佘师欢# 机械能内能之间的转换 -
(15058265057): 机械能转化为内能:摩擦生热之类的,例如搓手、转木取火等内能转化为机械能:热气球上升、汽车行驶,还有你说的那个陨石坠落等 陨石坠落为什么是机械能转化为内能呢?首先你得了解机械能的概念.机械能=动能+部分势能势能又分为重力势能和弹性势能.陨石是受到地球吸引力作用,也就是重力的作用,而降落到地球上.重力对陨石做功,重力势能转化为动能与内能.陨石下落过程中产生热量,所以机械能转化为内能.

#佘师欢# 内能与机械能是怎样转化的? -
(15058265057): 物体在只受重力作用时机械能守恒... 有其他力做功的话机械能与内能相互转换... 就是机械能减少(增加)多少,内能就增加(减少)多少... 比如一物体从粗糙斜面顶端匀速向下滑...其重力势能减小,但动能没有增加...则损失的触迹鞭克庄久彪勋波魔机械能就变为内能使物体温度升高...

#佘师欢# 机械能内能之间的转换当机械能转换为内能的实例.当内能转换为机械能的实例.陨石什么的为什么是机械能转内能呢? - 作业帮
(15058265057):[答案] 机械能转化为内能:摩擦生热之类的,例如搓手、转木取火等内能转化为机械能:热气球上升、汽车行驶,还有你说的那个陨石坠落等 陨石坠落为什么是机械能转化为内能呢?首先你得了解机械能的概念.机械能=动能+部分势能势能又分为重力势能...

#佘师欢# 什么叫内能转化成机械能? -
(15058265057): 内能指物体内部分子间的能量,而机械能指的是物体的整体动能和势能总和.所以内能转化为机械能就好解释了.