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热力学能与什么有关(岳春阳)

热力学能量与质量、体积、温度有关,公式为pV = nRT。热力学能,以前很长一段时间叫内能,是系统中各种形式能量的总和。随着认识的深入,不断发现新的能量形式,但有一点是肯定的。任何系统的内能在一定状态下都是确定的,所以热力学能是状态函数。

热力学能,也称内能,是从微观角度看分子随机运动总能量的统计平均值。在没有外场的情况下,分子随机运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用的势能和分子内部运动的能量。一个物体的内能不包括整个物体的动能及其在引力场中的势能。

物体的内能原则上应该包括所有微观粒子的动能、势能、化学能、电离能和原子核内的核能之和。但是在一般热力学状态变化的过程中,物质的分子结构、原子结构、核结构都不发生变化,所以这些能量变化是不能考虑的。但在热力学研究中涉及化学反应时,需要将化学能纳入内能。

符号U常用来表示内能,有能量的量纲,国际单位为焦耳(J)[注:由于分子在不断做不规则运动,内能可以是0焦耳(J)吗(这种运动称为分子热运动)]

根据热力学第一定律,内能是状态函数。同时,内能是一个广泛的物理量,也就是说,两个部分的总内能等于各自内能之和。