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2018年1月22日 星期一

丁酉(鸡)年十二月初六

热量(物理学) - 热量(物理学) [回目录]

由于温度差,在热传递过程中,物体(系统)吸收或放出能量的多少,叫做“热量”。它与作功一样,都是系统能量传递的一种形式,并可作为系统能量变化的量度。热量是热学中最重要的概念之一,它是量度系统内能变化的物理量。在热传递的过程中,实质上是能量转移的过程,而热量就是能量转换的一种量度。热传递的条件是系统间必须有温度差,参加热交换不同温度的物体(或系统)之间,热量总是由高温物体(或系统)向低温物体(或系统)传递的,直到两个物体的温度相同,达到热的平衡为止。即使在等温过程中,物体间温度也不断出现微小的差别,通过热量传递而不断达到新的平衡。对于参加热传递的任何一个系统,只有在和其他系统之间有温差,才能获得或失去能量。另外,对系统本身来说,它获得或失去的这部分能量(即热量),并不一定全部用来升降自身的温度。也可用来使自身发生物态的变化。若用分子运动论的观点来看,实际就是将系统分子无规则的热运动转移到另一系统,使该系统的分子热运动的动能或分子间相互作用的势能发生变化。

热量(物理学) - 原理 [回目录]

  热量原是热质说中引入的一个物理量。热质说把热量定义为热质之量,即热质的多少。热质说认为物体温度的高低由所含热量(热质)的多少来决定,而且传递的过程是热质移动的过程。现在热质说已被废弃,却保留了“热量”一词,但两者的含义根本不相同。我们说到热量由一个物体转移到另一物体时,意思是说,能量由热传递的方式,从一个物体转移到了另一个物体,其能量转移的数量(不是代表每个物体内能的多少)就用热量来表示。可见,热量只是用来衡量在热传递过程中物体内能增减的多少,并不是用来表示物体内能的多少。说某系统或某物体包含了多少热量,是没有意义的。在国际单位制中,热量的单位是焦耳(工程上常使用卡或千卡作为度量热量的单位)。
  在对热量的理解基础上,有必要弄清与其他概念的关系:首先应明确,尽管热量和温度有一定的联系,但它们是完全不同的两个物理量。因为热量是系统内能变化的量度,而温度则是系统内部大量分子作无规则热运动的激烈程度的标志。尽管热传递必须在两系统间有温度差时进行,但传递的是能量,不是热质,更不是温度。热传递不仅可使系统温度发生变化,还可使物态发生变化。在物态变化过程中,传递给系统的热量不一定使系统温度变化(如萘的熔解过程)。因此说:“系统吸收热量多,温度变化不一定大”。“系统的温度高,放出的热量也不一定多”。因为放出的热量,不但和温度的变化值有关,还和热容量等因素有关;其次热量和功有着本质的区别。功是在没有热传递过程中,系统能量变化的量度。而热是在没有作功过程中,系统能量变化的量度。热量和功,都是系统内能变化的量度,都是与过程有关的物理量。热量可以通过系统转化为功,功也可以通过系统转化为热,一定量的热量和一定量的功是相当的。用作功来改变系统的内能,是系统分子的有规则运动转化为另一系统的分子的无规则运动的过程,也就是机械能或其他能和内能之间的转化过程。用传热来改变系统的内能,是通过分子间的碰撞以及热辐射来完成的。它将分子的无规则运动,从一个系统转移到另一个系统。这种转移也就是系统间的内能转换的过程。因此功和热量既有内在的联系,又有本质的区别;最后还应明确热量和内能的关系:内能是由系统的状态决定的。状态确定,系统的内能也随之确定。通过作功和热传递这两种过程可使系统的内能发生变化。热量是热传递过程中的特征物理量。和功一样,热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量,是用来衡量物体内能变化的。有过程,才有变化,就某一状态而言,只有“内能”,根本不存在什么“功”和“热量”。因此也不能说一个系统中含有多少热量或多少功。

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标签: 热量(物理学)

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更新时间 : 2009-01-18

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