为什么是机械能转化为内能?

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改变物体内能有两种方式,一种是做功,另一种是热传递。做功过程是其它形式的能与内能转化的过程,而热传递是内能从一种物体转移到另一个物体的过程。机械能要转化内能必须通过做功来实现。比如 摩擦生热 、钻木取火等都是通过外力做功使机械能转化为内能。

物体的内能应该包括其中所有微观粒子的动能、势能、化学能、电离能和原子核内部的核能等能量的总和,但在一般热力学状态的变化过程中,物质的分子结构、原子结构和核结构不发生变化,所以可不考虑这些能量的改变。但当在热力学研究中涉及化学反应时,需要把化学能包括到内能中。

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对于一定量物质构成的系统,通过做功、热传递与外界交换能量,引起系统状态变化,而导致内能改变,其间的关系由热力学第一定律给出。对于不存在宏观动能变化的系统,则有ΔU=W+Q。

其中ΔU为内能的变化量,W为外界对系统的做功量,Q为系统(从外界)的吸热量,该式称为热力学第一定律的常用表达式。内能的概念建立在焦耳等人大量精密的热功当量实验的基础之上。能量和内能概念的建立标志着能量转化与守恒定律(即热力学第一定律)的真正确立。

参考资料来源:百度百科-内能

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