內(nèi)能、熱量和溫度是熱學(xué)中三個(gè)重要的物理量.學(xué)習(xí)內(nèi)能的知識(shí)后,大多數(shù)學(xué)生對(duì)這三個(gè)物理量的概念及相互關(guān)系不能正確理解,為幫助學(xué)生理解和應(yīng)用把三者的區(qū)別和聯(lián)系總結(jié)如下.
一、三者之間的區(qū)別
1.內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和.
內(nèi)能只能說“有”,不能說“無”.只有當(dāng)物體內(nèi)能改變,并與做功或熱傳遞相聯(lián)系時(shí),才有數(shù)量上的意義.
2.溫度表示物體的冷熱程度,從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來看,溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的標(biāo)志,對(duì)同一物體而言,溫度只能說“是多少”或“達(dá)到多少”,不能說“有”“沒有”或“含有”等.
3.熱量是在熱傳遞過程中,物體吸收或放出熱的多少,其實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的變化量.熱量跟熱傳遞緊密相連,離開了熱傳遞就無熱量可言.對(duì)熱量只能說“吸收多少”或“放出多少”,不能在熱量名詞前加“有”或“沒有”“含有”.
二、三者之間的關(guān)系
1.內(nèi)能和溫度的關(guān)系
物體內(nèi)能的變化,不一定引起溫度的變化.這是由于物體內(nèi)能變化的同時(shí),有可能發(fā)生物態(tài)變化.物體在發(fā)生物態(tài)變化時(shí)內(nèi)能變化了,溫度有時(shí)變化有時(shí)卻不變化.
如晶體的熔化和凝固過程,還有液體沸騰過程,內(nèi)能雖然發(fā)生了變化,但溫度卻保持不變.溫度的高低,標(biāo)志著物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)速度的快慢.
因此,物體的溫度升高,其內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度增大,分子的動(dòng)能增大,因此內(nèi)能也增大,反之,溫度降低,物體內(nèi)能減小.因此,物體溫度的變化,一定會(huì)引起內(nèi)能的變化.
2.內(nèi)能與熱量的關(guān)系
物體的內(nèi)能改變了,物體卻不一定吸收或放出了熱量,這是因?yàn)楦淖兾矬w的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞.即物體的內(nèi)能改變了,可能是由于物體吸收（或放出）了熱量也可能是對(duì)物體做了功（或物體對(duì)外做了功）.
而熱量是物體在熱傳遞過程中內(nèi)能變化的量度.物體吸收熱量,內(nèi)能增加,物體放出熱量,內(nèi)能減少.因此物體吸熱或放熱,一定會(huì)引起內(nèi)能的變化.
3.熱量與溫度的關(guān)系
物體吸收或放出熱量,溫度不一定變化,這是因?yàn)槲矬w在吸熱或放熱的同時(shí),如果物體本身發(fā)生了物態(tài)變化（如冰的熔化或水的凝固）.這時(shí),物體雖然吸收（或放出）了熱量,但溫度卻保持不變.
物體溫度改變了,物體不一定要吸收或放出熱量,也可能是由于對(duì)物體做功（或物體對(duì)外做功）使物體的內(nèi)能變化了,溫度改變了.