【分子的动能总是正的,而分子势能却可能是负值,那内能不是会是0吗?】
分子的动能总是正的,而分子势能却可能是负值,那内能不是会是0吗?
【分子的动能总是正的,而分子势能却可能是负值,那内能不是会是0吗?】
分子的动能总是正的,而分子势能却可能是负值,那内能不是会是0吗?
如果内能定义为物体中分子无规运动的动能和势能的总和,则内能可以为零.因为分子间势能是相对值,选择适当的势能零点总可以使分子间总势能等于总动能的负值,从而内能为零.
然而并不能认为物体的内能真的可以为零.内能的准确定义是物体内部一切形式能量的总和,还要包括分子内部和原子核内部的能量,这些能量的总和是极其巨大的正值.无论你怎样定义势能零点,都可以保证内能总量为正,并且是极其巨大的.准确定义的内能实际上就是相对论中说的物体的静能E=mc^2,其中m为物体的静止质量.因此我们才说只要有物质存在,就有质量,就有内能.没有任何东西不具有内能.这句话中的内能和中学物理中定义的内能是两回事,不可混为一谈.
如有不明欢迎追问.
如果根据质能方程,那么只要质量一定,内能不就唯一确定了吗?而事实上内能随物体的状态而变化啊?
静止能量的变化,即意味着静止质量的变化。宏观物体的静止质量并非一成不变,(物体内部热运动)状态改变的原因在于外界的能量(伴随着质量)的输入或输出。单个微观粒子的静止质量不变,单个微观粒子不存在热运动。
“(物体内部热运动)状态改变的原因在于外界的能量(伴随着质量)的输入或输出”1你是说宏观物体的能量(内能)发生变化时,质量也会变化吗?2那定义物体的内能是物体内分子的动能和势能总和是不对的吗?
1准确地说,能量增大(例如吸收了一个光子的能量)就是质量增大(质量就增大了一个光子能量所相当的质量),但通常问题中能量增大比较有限,E=mc^2,m增大就微乎其微,忽略也不影响一般问题的解决。2只有当分子内部以及原子核内部的能量不变时,内能才可以定义为宏观静止物体内分子的动能和势能总和。通常问题中我们总是关心内能的变化量,并不关心内能的绝对量,但绝对量存在,并且就是mc^2(如果相对论不错的话)。不涉及化学反应和电离、激发、核物理过程时,分子内部以及原子核内部的能量都不变。即绝大部分物理过程无需考虑分子内部以及原子核内部的能量。