关于热量与温度的关系

一：温度，热量和热能的关系

温度、内能、热能和热量的区别和联系

刘大利 杨 杰

热学是初中物理的一个重要内容、温度、内能、热能和热量是相互之间既有联系，又有区别的物理量。在学习中应区别它们表示不同的物理意义及它们的应用。

1. 温度、内能、热能和热量的区别

温度：是用来表示物体冷热程度的物理量，是状态量。从分子运动观点看，温度是物体分子平均动能的标志，是大量分子热运动的集体表现，对于个别分子没有意义。当物体温度变化到一定温度时，吸收或放出热量，物态可能发生变化。

2. 内能：从广义来说，内能是指物体内部所包含的总能量，是状态量。教材中所说的，内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。它包括分子热运动的动能，分子间相互作用的分子势能、分子、原子内的能量、原子核内的能量。在热学中，内能是指分子动能和分子势能之和。内能跟构成物质的分子数目、分子质量、分子热运动和分子间的作用力有关。一切物体都具有内能，物体质量越大，温度越高，内能就越大；同一物体温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。分子势能跟分子间的距离，分子间相互作用力有关，如一块0℃的冰熔化成0℃的水内能怎样变化。0℃的冰变成0℃的水温度不变，分子动能不变，由于质量没有变，分子间距离变小，分子势能变小，内能变小。

热能：是内能的通俗说法，实际上与内能有区别。热能是指分子热运动的分子动能，是内能的一部分，是分子无规则运动具有的能量。

热量：是在热传递的过程中，传递内能的多少。内能从高温物体传向低温物体。高温物体减少的内能叫放出的热量，低温物体增加的内能叫吸收的热量。热量是热传递过程中内能变化的量度，是一个过程量，而温度和内能是状态量。热量跟温度高低无关，跟变化的温度有关。

2. 温度、内能和热量的关系

（1）内能和温度的关系

①物体温度的变化一定会引起内能的变化。

因为物体温度升高（或降低），物体内分子无规则运动的速度加快（或减慢），分子动能增加（或减少），因此它的内能一定增加（或减少）。

②物体温度不变，其内能可能改变（物体内能增加或减小，不一定引起温度变化）。

如晶体冰熔化过程中，吸收热量，温度不变，分子动能不变，分子间距离减小，分子势能减小，因此冰熔化过程中内能减小。晶体凝固和熔化过程，液体沸腾过程，温度不变其内能要发生变化。在热传递过程中有温度差，温度发生变化，内能也要发生变化。

（2）内能与热量的关系

①物体内能变化，不一定吸收（或放出热量）。

因为改变物体内能有两种方法，除热传递可以改变物体内能（要吸收或放出热量）：做功也可以改变物体内能（不吸收或放出热量）。

②物体吸热或放热一定会引起内能的变化。

热传递过程中改变物体内能，即高温物体放热，内能减小；低温物体吸热，内能增加。在物态变化过程中，吸热或放热，温度不变，内能增加（或减少）。

（3）热量跟温度的关系

①物体吸热（或放热），不一定引起温度变化。

因为只有两物体间有温度差才能发生热传递，发生内能转移，内能变化的多少叫热量。用公式计算，热量跟物质的质量、比热、变化的温度有关，跟初温和末温无关。在物态变化时，如晶体熔化或凝固，液体沸腾过程中，温度不变，要吸收或放出热量。

②物体温度变化，不一定吸热或放热。

因为改变物体内能有两种方法：热传递过程，要吸收或放出热量，温度变化，内能变化；做功改变物体内能，不需吸收或放出热量。

例1 下列说法正确的是（ ）

A. 物体内能大，它的温度一定高

B. 物体内能增加，分子运动一定加快

C. 温度越高的物体，它的内能一定大

D. 物体温度升高，它的内能一定增加

分析：物体内能大，......余下全文>>

二：温度和热量的区别

一、区别：

温度表示物体的冷热程度,它是一个状态量,所以只能说“物体的温度是多少”.两个不同状态间可以比较温度的高低.温度是不能“传递”和“转移”的,其单位是“摄氏度”.从分子动理论的观点来看,它跟物体内部分子的无规则运动情况有关,温度越高,分子无规则运动的平均速度就越大,分子运动就越剧烈.可以说,温度是分子无规则运动的剧烈程度的标志,它是大量分子无规则运动的集中体现,对于个别分子毫无意义.

内能是能量的一种形式,它是物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和.内能和温度一样,也是一个状态量,通常用“具有”等词来修饰.　内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系.现阶段主要掌握与温度的关系.一个物体温度升高时,它的内能增大,温度降低时,内能减小.切记“温度不变时,它的内能一定不变”是错误的.如晶体熔化、液体沸腾时,温度保持不变,但要吸热,内能增加.温度不变时,它的内能也可能减小（想一想为什么?）.同样,物体放出热量时,温度也不一定降低.

热量是在热传递过程中,传递能量的多少.它反映了热传递过程中,内能转移的数量,是内能转移多少的量度,是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”.热量的单位是“焦耳”.

二、联系：

（1）温度与内能

因为温度越高,物体内的分子做无规则运动的速度越快,分子的平均动能越大,因此物体的内能越多.但要注意：温度不是内能变化的惟一标志.物体的状态变化也是内能变化的标志（如晶体的熔化、凝固,液体沸腾等）.

（2）温度与热量

温度反映的是分子无规则运动的剧烈程度.分子运动越剧烈,物体温度就越高.热量是在热传递过程中,内能转移的多少.温度高的物体放出热量,内能减小,温度低的物体吸收热量,内能增加.两物体间不存在温度差时,物体具有温度,但没有热传递,也就谈不上“热量”.

（3）热量与内能

热量反映了热传递过程中,内能转移的数量.物体放出了多少热量,内能就减小多少；物体吸收了多少热量,内能就增加多少.要注意：内能增减并不只与吸收或放出热量有关,做功也可以改变物体内能.对物体做功,物体的内能会增加,对物体做了多少功,物体的内能会增加多少；物体对外做功,物体的内能会减小,对外做功多少,物体的内能会减小多少.

（4）内能与机械能

内能是物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和.机械能是指整个物体发生机械运动时具有的能量.一个物体可以同时具有内能和机械能.因为一切物质的分子都在不停的做无规则运动,总有分子动能；分子间总是存在着引力和斥力,总有分子势能,所以一切物体在任何情况下都具有内能,即内能不可能为零.机械能可以为零.

明白了吗?虽然有些长,但比较具体,你可以从中截取.

三：关于热量与温度的关系，下列说法正确的是 10分

B

四：热量与温度的关系

在热学中，内能、温度、热量是本质不同的三个基本物理量，同学们往往弄不清它们之间的关系，在学习过程中应注意把它们区别开来。

内能：指物体内部所包含的总能量，它既包括分子无规则热运动的动能，分子之间的相互作用的势能，还包括分子原子内的能量，原子核内的能量等。在热学中，由于在热运动中后两项不发生变化。所以我们所说的内能一般指前两项。由于分子的动能与温度有关，分子间的相互作用的势能与分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、分子间的作用情况和分子的数目有关。

温度：表示物体的冷热程度的物理量。从分子动理论的观点来看，温度是分子平均动能

的标志。温度越高，分子动能越大。

热量：指热传递过程中内能的改变量。它是一个过程量，是量度热传递中内能的变化量。

1. 温度和内能的关系

温度从微观上反映物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度，它与物体分子动能有关，物体分子热运动越剧烈，它的温度就越高。对于同一个物体来说，温度升高，分子无规则运动加快，它的内能增加；反之，温度降低，内能减小。但是这里要注意两点：一是当物体的温度不变时，内能可能不变，但也可能减小或增大，例如0℃的水凝固成0℃的冰（或0℃的冰熔化成0℃的水），虽温度不变，但分子运动剧烈程度发生变化，故内能也发生变化。二是物体的内能不仅与它的温度有关，还与分子数目、物质的种类以及分子间的距离等有关，因此要注意温度高的物体内能不一定多。

例1

下列说法中不正确的是（

）

（A）温度为0℃的物体没有内能

（B）温度高的物体内能一定多

（C）物体的内能增加，它的温度一定升高

（D）一个物体温度升高，内能一定增加

正确答案：（A）、（B）、（C）。

2. 热量与内能的关系

热量的实质是内能的转移过程。例如两个物体之间发生热传递，高温物体放出了50J的热量，表示它的内能减少了50J；同样低温物体吸收了50J的热量，则内能增加了50J，实际上就是50J的内能从高温物体传给了低温物体。

物体吸收热量，分子运动剧烈，内能增加，但内能的增加不仅可以通过吸热来实现，还可以通过对物体做功来实现。在不清楚内能变化的过程时，我们不能肯定究竟是通过哪种方式实现的。

另外要注意的是热量是一个过程量，而内能是状态量，因此我们不能说物体含有热量。

例2

下列说法中正确的是（

）

（A）物体吸收热量，内能一定增加

（B）物体的温度升高，内能一定增加

（C）物体的内能增加，一定吸收了热量

（D）温度很低的物体没有内能

正确答案：（A）。

3. 温度与热量的关系

关于温度和热量的关系，可以从两个方面来理解：一方面，物体吸收或放出热量，但温度不一定改变。例如晶体熔化和液体沸腾，物体吸热，但不升温；液体凝固成晶体和气体液化，物体放热，但不降温。另一方面，物体温度发生变化，不一定是由于吸热或放热。因为做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。