物理力學(xué)中什么是內(nèi)能

　　從微觀上說(shuō)，系統(tǒng)內(nèi)能是構(gòu)成系統(tǒng)的所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)動(dòng)能、分子間相互作用勢(shì)能、分子內(nèi)部以及原子核內(nèi)部各種形式能量的總和。后面兩項(xiàng)在大多物理過(guò)程中不變，因此一般只需要考慮前兩項(xiàng)，二者的總和就是通常所指的內(nèi)能。但在涉及電子的激發(fā)、電離的物理過(guò)程中或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)分子內(nèi)部(不包括原子核內(nèi)部)的能量將大幅變化，此時(shí)內(nèi)能中必須考慮分子內(nèi)部的能量。核內(nèi)部能量?jī)H在核物理過(guò)程中才會(huì)變化，因此絕大多數(shù)情形下，都不需要考慮這一部分的能量。內(nèi)能的絕對(duì)量(主要是其中的核內(nèi)部能量部分)還不完全清楚，但不影響解決一般問(wèn)題，對(duì)于內(nèi)能我們常常關(guān)心的是其變化量。

　　分為狹義內(nèi)能和廣義內(nèi)能。

　　狹義內(nèi)能

　　在一般的物理問(wèn)題中(不涉及電子的激發(fā)電離，化學(xué)反應(yīng)和核反應(yīng))，內(nèi)能中僅分子動(dòng)能和勢(shì)能兩部分會(huì)發(fā)生改變，此時(shí)我們只關(guān)心這兩部分，而將這兩部分之和定義為內(nèi)能。這是一種簡(jiǎn)化的定義，即狹義內(nèi)能。在涉及電子的激發(fā)電離，化學(xué)反應(yīng)和核反應(yīng)時(shí)，為不引起誤解狹義內(nèi)能應(yīng)嚴(yán)格稱(chēng)為熱力學(xué)能(以前稱(chēng)為熱能，熱能這一概念在一些工程領(lǐng)域內(nèi)仍廣泛使用)。

　　廣義內(nèi)能

　　在不涉及核反應(yīng)的物理過(guò)程或化學(xué)過(guò)程中，原子核內(nèi)部的能量不會(huì)改變，此時(shí)可以將內(nèi)能定義為熱力學(xué)能與電子能之和。最廣義的內(nèi)能就是物體或系統(tǒng)內(nèi)部一切微觀粒子的一切運(yùn)動(dòng)形式所具有的能量總和。即熱力學(xué)能、電子能與原子核內(nèi)部能量之和。

　　變化途徑

　　(1)做功可以改變物體的內(nèi)能。(如鉆木取火)

　　內(nèi)能變化

　　內(nèi)能變化

　　(2)熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。(如放置冰塊使物體降溫)

　　熱傳遞的三種形式：熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流(一般見(jiàn)于氣體和液體)以及熱輻射，熱傳遞的條件是物體間必須有溫度差。

　　做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的效果上是等效的。做功使其他形式的能如機(jī)械能等轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;熱傳遞使物體間的內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移。