关于内能的科学题总会问些,物体温度升高,内能一定增加;物体做功内能一定增加,物体温度升高,一定吸收热量；温度高的物体,内

关于内能的科学题
总会问些,物体温度升高,内能一定增加;物体做功内能一定增加,物体温度升高,一定吸收热量；温度高的物体,内能一定大,物体吸收热量,温度一定升高之类的问题,问对错,搞不懂,

我写了一篇论文,专门讨论这个问题的,我发过来你看看.
初中物理热学部分的“内能”是重要概念之一,由于内能概念抽象,且与温度、体积、做功、热传递之间存在着较为复杂的关系,是教学中的一个难点.教学中往往过于强调温度与内能的关系,而忽视内能与体积的关系,所以学生对于内能概念的理解往往是片面的,表现在处理关于内能的具体问题时只从温度去考虑,从而形成一个不完整的内能概念,给今后的物理学习带来障碍.要解决这一问题,需要教师把内能这个概念真正的理解透,在教学中构建一个完整的内能概念.
一、内能与温度、体积关系
初中物理中,内能的概念是在分子运动理论的基础上,通过学习动能、势能等知识之后提出的.教材中通过类比的方法来引入内能：分子在不停地做着无规则的热运动.同一切运动的物体一样,运动的分子也具有动能.物体温度越高,分子运动越快,它们的动能越大.由于分子间有相互作用力,所以分子间还具有势能.物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能.从内能的定义中可见内能是一个状态量,它的大小取决于物体的质量、温度和体积；由于组成物质的分子在做永不停息的运动,所以一切物体,不论温度高低,都具有内能.但是在教材中却有这么一句话：“同一个物体,温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大.物体温度降低时,内能会减小”.这句话把影响内能的另一个因素——体积忽略了,容易使教师和学生认为内能只与温度有关,从而淡化体积对内能的影响.实际上上面那句话是在不考虑物质体积的变化或理想气体才成立.温度是分子平均动能的标志,显然体积的改变不会影响分子的动能,从内能定义可知,体积的改变引起分子势能的变化,
从而影响内能的.那么体积的改变是怎样影响
内能的呢?
分子动理论告示我们,分子之间既有引力,
又存在着斥力,引力和斥力的大小跟分子间的
距离有关,如图1所示:从图可见,引力和斥力
都随分子间距的增大而减小,但斥力变化的更
快,当分子间距等于 时,,此时
分子所受合力为0,此处叫平衡位置,当分子间
距小于 时,表现为斥力,当分子间距大于
时,表现为引力.其中一个分子受另一个
分子的合力可用图2中的曲线表示.正是分子
间距离的变化导致了宏观体积的改变.在分子
间距大于 的区域内,当分子间距减小时,分
子力做正功,分子势能减小,在分子间距小于
的区域内,当分子间距减小时,分子力做负
功,分子势能增加,当分子间距等于 时,分
子势能最小.如果设分子间距无穷大时的势能
为0,则分子势能与分子间距的关系如图3所示.
从图3可知当分子距离增大时,即体积增大时,
其分子势能有可能增加,也有可能是减小的.
所以当物体的温度升高时,内能不一定增加.
只有在温度升高前后,物质的体积基本不改
变,分子势能无变化时,内能才增加.所以
对教材中的那句话,要加上一个前提条件去
理解,避免对内能的片面理解,使学生形成正确的概念.根据这个理论模型,对相同质量的0℃的水和冰其内能谁大的理解更容易,相同质量的0℃的水和冰的分子动能是相同的,区别在于分子势能的不同,如水分子间的距离比 小,当结冰后体积变大,分子间的距离变大,根据图3中分子势能曲线可知其分子势能是减小的,所以内能就减小,而不用根据凝固放热来解释,对学生来说可能这种方式更容易理解,但对教师来说应该要知道其更本质的解释.
二、内能与做功、热传递的关系
改变物体内能的方式是做功和热传递,且做功和热传递对于改变物体的内能是等效的.热传递是生活中常见的一种现象,当物体之间或同一物体的不同部分之间温度不同时,将发生热量的传递,这个过程叫做热传递.其条件是物体间或同一物体的不同部分之间存在温度差.必须认识到热量是物体在热传递过程中传递的能量,而内能是物体所具有的能量.热传递的实质是物体的一部分内能转移给另一个物体或由物体的高温部分转移到低温部分.在没有做功参与的前提下,物体吸收热量,其内能一定增加；物体放出热量,其内能一定减小.物体的内能变化量就是物体吸收或放出热量的多少.在没有热传递的情况下,做功也可以改变物体的内能,但是,外界对物体做功,物体的内能不一定就增加,即机械能不一定转化为内能.如用力提起重物时,外力对物体做功使得物体的机械能增加,而物体本身的内能并没有增加.如果通过外力做功,使其他形式的能全部或部分与内能发生转化的话,物体的内能变化的情况有两种：外界对物体做功,物体的内能增加；物体对外界做功,本身的内能减小.如：压缩气体做功,克服摩擦做功,会使物体的内能增加；气体膨胀对外做功,气体本身的内能会减小.
从上可见热传递是相同形式的能量发生了转移,而做功是不同形式的能量和内能的转化.其实不管是通过热传递还是做功来改变内能,最终还是改变了物质的温度或体积,从而使物体内能变化.所以说温度和体积对内能都有影响,不能顾此失彼.