熱力學能簡介

熱力學能簡介

能量是物質運動的度量，運動有各種不同的形態，相應地就有各種不同的能量。力學中研究過物體的動能和位能，前者決定于物體宏觀運動的速度，后者取決于物體在外力場中所處的位置。它們都是因為物體作機械運動而具有的能量，都屬于機械能。宏觀靜止的物體，其內部的分子、原子等微粒不停地作著熱運動。據氣體分子運動學說，氣體分子在不斷地作不規則的平移運動，這種平移運動的動能是溫度的函數。如果是多原子分子，則還有旋轉運動和振動運動，根據能量按自由度均分原理和量子理論,這些能量也是溫度的函數?？傊?，這種熱運動而具有的內動能是溫度的函數。此外，由于分子間有相互作用力存在，因此分子還具有位能，稱內位能，它決定于氣體的比體積和溫度。內動能、內位能及維持一定分子結構的化學能和原子核內部的原子能，以及電磁場作用下的電磁能等一起構成所謂的熱力學能。在無化學反應及原子核反應的過程中，化學能、原子核能都不變化，可以不考慮，因此熱力學能的變化只是內動能和內位能的變化。

我國法定計量單位中熱力學能的單位是焦耳，用符號J表示；熱力學能用符號U表示,lkg物質的熱力學能稱比熱力學能,用符號u表示，比熱力學能的單位是J/kg。

根據氣體分子運動學說，熱力學能是熱力狀態的單值函數。在一定的熱力狀態下，分子有一定的均方根速度和平均距離，就有一定的熱力學能，而與達到這一熱力狀態的路徑無關，因而熱力學能是狀態參數。