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关于物体内能的组成和变化的几点探讨(2)

时间:2016-11-12 13:59 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:钟梓鸣 点击次数:


  我们虽然知道了物体内能的组成,也了解其内能的决定因素,但是,物体的内能是绝对没有办法测定的,而且以任何一个值来衡量物体的内能都是没有意义的。物体的内能不能测定,可物体内能的变化量却是有办法进行量度的。
  物体内能的改变途径有且只有两种,即热传递和做功。
  热传递的实质其实是让物体的内能实现了转移,高温物体能通过热传递的方式,将其内能转移给低温物体,使高温物体自身的内能减少,而使得低温物体的内能增加。其间若没有第三个物体参与能量的交换,那么高温物体内能的减少量必定是和低温物体内能的增加量是相等的[2]。
  教材中明确给出了一个功的概念,即功是物体能量转化的量度。这个概念是在告诉我们,所谓做功,其实是一个物体的内能与其他形式的能量的相互转化的过程。譬如说,一个物体以一定的初速度从粗糙的斜面上滑下,摩擦力在这个过程中阻碍物体的运动,做了负功,该物体的一部分动能就转化成了物体和粗糙斜面两者的内能。
  从上述讨论我们可以看出,物体内能的变化,可以由热量的传递量和外界对物体做功两方面进行度量,笔者通过认真思考,认为做功与内能的变化其实可以深入地总结一下。
  首先,做功虽然可以使物体的内能改变,但并不是只要对物体做功其内能就一定会发生改变。这一点我们以物体做自由落体运动这一模型来分析就能得到清晰的认识,物体下落,其重力不断对物体做功,但这个过程其重力做的功全部变为了物体的动能,物体的内能既没有增加也没有减少[3]。其次,改变物体内能的功,未必需要外力来完成,机械波、电磁波、电流等也可以对物体做功使其内能为之改变。这个也很好理解,一根通电的导线,在其通电一定时间后会变热,这中间既没有热量传递也没有外力做功,导线的内能却增加了,这就是电流完成了对导线的做功。再次,其他形式的能量和内能之间不但可以完成相互转化,在许多方面还能够相互涵盖,为同一本质的两种表现。如分子的动能实则就涵盖在其所组成的物体的内能当中,物体的弹性势能和内能也是其分子势能这同一性质的不同表现而已。
  3 结语
  热学是高中物理的重点内容,也是日后我们想在材料学、动力学等科学领域实现进一步学习的基础,认真对物理的内能进行深入的学习和研究对我们每一个高中生而言都很有必要。该文就笔者的观点,对物体内能的组成和物体内能的变化两大版块进行了简要的探讨,若其间有因笔者才识之不足抑或撰文资料之不完备而引起的纰漏,还望大家发现后不吝赐教,帮忙斧正。
  参考文献
  [1] 相翠翠.理想模型法在高中热学中的应用[J].高中数理化,2016(1):42-43.
  [2] 陈光荣.一组高中热学是非判断题[J].中学物理教学参考,1996(4):11-12.
  [3] 黄俞红.假设法解高中物理选修3-3热学题[J].学周刊,2015(12):171. 


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