什么是热力学能

洛森百科 · 2025-01-18 03:12:38

热力学能是指 系统内部具有的能量,包括分子、原子或子系统之间的相互作用所产生的能量。具体来说,热力学能是系统中所有形式的能量总和,包括内能、动能和势能等。

内能:

是系统所有分子或原子在系统内部作微观运动而存储的能量,与系统的质量和容积有关。内能取决于系统中分子的数量、种类和运动状态。

动能:

是系统中分子由于运动而具有的能量,包括平动、转动和振动三种形式。温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大。

势能:

是分子间由于相互作用而具有的能量,例如范德华力。分子势能取决于分子间的相对位置和相互作用力,与物体的体积有关。

热力学能是一个状态函数,即系统的热力学能只与系统的状态有关,而与达到这一状态的过程无关。改变物体内能的方式主要有两种:做功和热传递。如果物体与外界不发生热交换,则外界对其做功等于其热力学能的增量;如果物体对外界做功,则热力学能减少;如果物体吸收热量,则热力学能增加。在物体同时发生做功和热传递的过程中,热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量。

综上所述,热力学能是一个描述系统内部能量状态的物理量,它包括内能、动能和势能,并且是状态函数,其变化量只取决于系统的终态和始态。

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