溫度 熱量 內(nèi)能的區(qū)別

周兵

溫度、熱量、內(nèi)能這三個物理量，同學(xué)們在學(xué)習(xí)中經(jīng)常容易混淆。總結(jié)來說，溫度表示物體的冷熱程度，是一個狀態(tài)量，因此溫度是不能“傳遞”或“轉(zhuǎn)移”的。熱量不是內(nèi)能，而是一個過程量，存在于熱傳遞過程中，離開熱傳遞談熱量，就毫無意義，因此熱量不能說“含有”或“具有”，只能說“吸收”或“放出”。內(nèi)能是不同于機械能的另一種能量，當(dāng)物體的溫度變化時，內(nèi)能也隨之變化。傳遞熱量的多少可以度量物體內(nèi)能改變的多少。物體吸收或放出熱量，它的內(nèi)能將發(fā)生改變，但它的溫度不一定改變，這是因為內(nèi)能由分子動能和分子勢能兩部分組成，其中分子動能與溫度有關(guān)，分子勢能與體積、狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)物體吸熱時，改變的有可能只是分子勢能。如冰熔化時要吸熱，內(nèi)能增加，但溫度保持在0 ℃不變。同樣，物體放出熱量時，溫度也不一定降低。

例1 （2021·湖南·常德）關(guān)于熱和能，下列說法中正確的是（ ）。

A. 熱傳遞時，溫度總是從高溫物體傳遞給低溫物體

B. 一塊0 ℃的冰熔化成0 ℃的水后，溫度不變，內(nèi)能變大

C. 內(nèi)燃機的壓縮沖程，主要通過熱傳遞增加了汽缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能

D. 物體內(nèi)能增加，一定是外界對物體做了功

解析：熱傳遞時，從高溫物體傳遞給低溫物體的是熱量，而不是溫度，故A錯誤;一塊0 ℃的冰熔化成0 ℃的水的過程中，不斷吸熱，溫度不變，但是內(nèi)能變大，故B正確;內(nèi)燃機的壓縮沖程中，壓縮氣體，對氣體做功，主要通過做功增加了汽缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能，故C錯誤;物體內(nèi)能增加，不一定是外界對物體做了功，也可能是從外界吸收了熱量，故D錯誤。

答案：B

點評：熱傳遞過程傳遞的是熱量，而不是溫度，熱量是指內(nèi)能變化的多少，溫度則是指物體的冷熱程度。物體吸收了熱量，其內(nèi)能增加，溫度不一定升高（如物體在發(fā)生物態(tài)變化）。使物體的內(nèi)能發(fā)生變化有做功和熱傳遞兩種方式。

例2 （2021·山東·東營）下列說法正確的是（ ）。

A. 熱值大的燃料完全燃燒，放出的熱量一定多

B. 物體的溫度不變，它的內(nèi)能一定不變

C. 物體的內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量

D. 熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞

解析：燃料燃燒放出熱量的多少，與燃料的熱值、質(zhì)量和燃燒程度有關(guān)，故A錯誤;晶體熔化時，物體不斷吸熱，溫度保持在熔點不變，但是其內(nèi)能增大，故B錯誤;物體的內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功，故C正確;熱量是從高溫物體向低溫物體傳遞或者從物體的高溫部分傳向低溫部分，內(nèi)能大的物體溫度不一定高，故D錯誤。

答案：C。

點評：熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān);內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量、狀態(tài)有關(guān);做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能;發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差。

例3 （2021·廣東·深圳）下列說法錯誤的是（ ）。

A. 人吃冰淇淋，感覺很涼爽，是因為發(fā)生了熱傳遞

B. 冬天搓手取暖是因為做功改變了物體的內(nèi)能

C. 酒精噴在手上感到?jīng)隹焓且驗橐夯鼰?/p>

D. 夏天剛從冰箱拿出來的冰棍外有白霜，是凝華現(xiàn)象

解析：人吃冰淇淋，人放出熱量，感覺很涼爽，是通過熱傳遞改變?nèi)说膬?nèi)能，故A正確;冬天搓手取暖，克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變手的內(nèi)能，故B正確;酒精噴在手上，酒精汽化，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，吸收熱量，手感到?jīng)隹欤瞧鼰幔蔆錯誤;夏天剛從冰箱拿出來的冰棍溫度很低，從周圍空氣中吸收熱量，空氣中的水蒸氣放出熱量，由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)附著在冰棍的周圍，是凝華現(xiàn)象，故D正確。

答案：C。

點評：改變物體內(nèi)能的方法有兩種，即做功和熱傳遞。做功是能量的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。物質(zhì)熔化、汽化、升華三種物態(tài)變化過程都需要吸收熱量;物質(zhì)凝固、液化、凝華三種物態(tài)變化過程都需要放出熱量。判斷是做功還是熱傳遞，關(guān)鍵是看能量是發(fā)生了轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移。

能力提升：

1. 關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系，小明同學(xué)總結(jié)了下列說法：①物體的溫度越低，它含有的熱量越少;②物體吸收熱量，其溫度不一定升高;③物體內(nèi)能減少，溫度一定降低;④物體溫度降低，內(nèi)能一定減少。其中正確的是（ ）。

A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④

2. 關(guān)于內(nèi)能、熱量和溫度，下列說法中正確的是（ ）。

A. 溫度低的物體可能比溫度高的物體內(nèi)能多

B. 物體內(nèi)能減少，溫度一定降低

C. 物體內(nèi)能減少，一定要對外界放出熱量

D. 物體溫度降低，它的熱量一定減少

答案：1. D 2. A

（作者單位：江蘇省阜寧縣明達(dá)初級中學(xué)）