淺論初中物理教學中的溫度、內能和熱量

摘要：溫度是表示物體冷熱程度的物理量，它是一個狀態量，兩個不同狀態間可以比較溫度的高低，溫度是不能“傳遞”和“轉移”的，從分子動理論的觀點來看，它跟物體內分子的熱運動有關。內能是能量的一種形式，它是物體內所有分子無規則運動的動能和分子熱能的總和，內能跟溫度聯系密切。熱量則是在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少，它反映了熱傳遞過程中內能轉移的數量，是內能轉移多少的量度，是一個過程量，要用“吸收”或“放出”來表達。

關鍵詞：溫度 內能 熱量

溫度、內能和熱量是初中物理中三個重要的基本概念，它們之間既有區別又有廣泛的聯系，學習時，必須把三者嚴格的區別開來，以免發生混淆。

溫度是一個表示物體冷熱程度的物理量，一個物體由于受到環境變化的影響，在不同時刻，它的冷熱程度可以不同。可見，溫度與物體一定時刻的狀態相聯系，從分子運動論的觀點來看，物體的溫度越高，分子無規則運動的速度就越大，因此可以說溫度是分子熱運動劇烈程度的一個標志。

內能是一種形式的能，它是物體內所有分子無規則運動所具有的動能和分子勢能的總和。內能的大小與物體內部分子的熱運動以及分子間的相互作用情況有關，是物體能量的微觀表現。物體的內能在任何情況下都不會為零。

熱量則是指幾個物體或同一物體不同部分之間在某一段時間進行熱傳遞過程中，吸收或放出熱的多少。要注意區別在不同情況下，“熱”這一詞語的含義是不同的。談溫度時所說冷熱程度的“熱”，和我們日常生活中習慣上所說的冷、熱、燙的熱是一回事，而熱量定義中所說放出或吸收“熱”的“熱”，則是指物體傳遞的一種能量。也就是說，熱量是指物體吸收或放出內能的多少。

物體的內能是由物體的溫度、狀態、體積和質量等因素共同決定的，當只有其中的一個因素改變時，也會引起內能的改變。如物體溫度升高，它的內能就增加，溫度降低，它的內能就減小。但物體的內能改變時，其溫度就不一定改變；例如晶體在熔化過程中，由于物體狀態的改變會引起分子間作用力強弱的改變，從而導致分子勢能的改變，此時溫度沒有改變，分子動能沒有改變，這樣內能的大小仍舊沒有發生改變。所以只有溫度改變時，其內能一定會改變，但物體的內能改變時，其溫度卻不一定改變。

溫度和熱量是兩個實質不同的物理量，它們之間有一定聯系的。從熱量公式Q＝cm(t-t0)可以看出，熱量是由物體最終和開始的溫度差所決定的，與溫度沒有直接關系。同一物體無論最終或開始溫度如何，只要在所涉及過程中溫度差相同，則在此過程中物體吸收或放出的熱量一定是相同的。例如，質量是1kg的水，溫度從00C上升到200C，或溫度從800C上升到1000C，溫度差都是200C，因而在這兩個過程中吸收的熱量必定相同，雖然這兩個變化過程中無論開始還是最后二者的溫度都不相同。可見，不同質量的物體，在吸收相同熱量的情況下，導致溫差不同，因此，盡管它們的初始溫度相同，但最后的溫度卻不同。

在一些特殊情況下，溫度和熱量可以沒有任何聯系。也就是說，當物體溫度發生變化時，可以沒有熱量吸收或放出。反之，當物體吸收或放出熱量時，也完全可以不引起物體溫度的改變。例如以熱膨脹過程中，系統對外做功，溫度降低，在過程前后存在有溫度差，但并沒有熱量放出。摩擦生熱也是這種情況的一個例子，通過做功，物體發熱，溫度升高，并未從其它物體吸收熱量。

物體本來沒有熱量，熱量可以用來衡量內能改變的多少。在熱傳遞過程中，熱量從高溫物體傳給低溫物體，高溫物體放出了多少焦耳的熱量，它的內能就減小多少焦耳，而低溫物體吸收了多少焦耳的熱量，它的內能就增加了多少焦耳。但物體的內能增加或減小了，其不一定吸收或放出熱量，還可以通過做功來實現，通過做功和熱傳遞這兩種方法都可以改變物體的內能，而且效果是相同的。

下面讓我們共同來做一道例題：

關于熱量、內能和溫度間的關系，下列說法正確的是：（ ）

A、 物體吸收了熱量，它的溫度一定升高，內能一定增加。

B、 物體的溫度升高了，它的內能一定增加，但不一定吸收了熱量。

C、 物體內能增加了，它一定吸收了熱量，溫度一定升高。

D、 物體吸收了熱量，它的內能增加，溫度可能升高。

答案：BD。