机械能大的物体 内能一定大吗?为什么?
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/31 09:58:43
机械能大的物体 内能一定大吗?为什么?
首先,二者之间应该没有关系.如
[1]一个温度为常温的钢球,其运动速度是200m/s,其机械能很大,但内能小,这样的钢球有很大的冲击力;
[2]同样的一个钢球,但此时其速度为0(不考虑位能),但其温度有1400℃,这时,其机械能小(应为0),但其内能却很大,这样的钢球,可以通过释放热量来做功(即内能也是可以转化为机械能的).
[2]同上面一样的钢球,但此时其速度为200(不考虑位能),其温度还有1400℃,这时,它所具有的能量,显然要比前二者都强:不但其机械能大,其内能也很很大.
这充分说明,物体内能的大小,与其机械能的大小不是一回事.
第二,如果是一个确定的物体(尤其是固体,流体还应考虑压力能),在不考虑损失的情况下,其“内能+机械能=常数”,即
u+1/2(cf^2)+g×z=常数 (这时1kg的能量守恒方程式)
说明:第一项为内能,第二项为动能,第三项为位能.如:
一个高速运动的刚体小球,当它撞上一个物体后(假定这个物体不动),则这个小球可以将自身的动能转化为内能(表现为小球温度升高).特别地,像小行星撞击地球,就会产生大量的热能.
所以,总的来说,物体的内能,是无序的,是由其状态参数来确定的,是内在的一种能量形式.而机械能是宏观的,是有序的,其能量的大小要有外部坐标来确定.
[1]一个温度为常温的钢球,其运动速度是200m/s,其机械能很大,但内能小,这样的钢球有很大的冲击力;
[2]同样的一个钢球,但此时其速度为0(不考虑位能),但其温度有1400℃,这时,其机械能小(应为0),但其内能却很大,这样的钢球,可以通过释放热量来做功(即内能也是可以转化为机械能的).
[2]同上面一样的钢球,但此时其速度为200(不考虑位能),其温度还有1400℃,这时,它所具有的能量,显然要比前二者都强:不但其机械能大,其内能也很很大.
这充分说明,物体内能的大小,与其机械能的大小不是一回事.
第二,如果是一个确定的物体(尤其是固体,流体还应考虑压力能),在不考虑损失的情况下,其“内能+机械能=常数”,即
u+1/2(cf^2)+g×z=常数 (这时1kg的能量守恒方程式)
说明:第一项为内能,第二项为动能,第三项为位能.如:
一个高速运动的刚体小球,当它撞上一个物体后(假定这个物体不动),则这个小球可以将自身的动能转化为内能(表现为小球温度升高).特别地,像小行星撞击地球,就会产生大量的热能.
所以,总的来说,物体的内能,是无序的,是由其状态参数来确定的,是内在的一种能量形式.而机械能是宏观的,是有序的,其能量的大小要有外部坐标来确定.
温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大吗
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