Question

10．內能是物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子之間相互作用的勢能的總和，物體溫度越高其內部分子運動越劇烈，分子動能就越大．某一物體，當其體積發生變化時，分子之間的距離就會發生相應地變化，分子之間相互作用力也隨之改變，這就導致分子只能得改變，所以，物體的內能大小與物體的質量（它影響著物體內部數目的多少）、體積、溫度、狀態等因素有關．
閱讀了上述材料，想必你對物體內能增減的微觀原因了解清楚了吧？請回答下列問題：
（1）擰開氧氣瓶的減壓閥，氧氣從瓶中沖出時，氧氣的內能發生了怎樣的變化？主要是氧氣內能中的哪部分發生了變化？答：氧氣的內能減小；分子勢能減小．
（2）用砂紙打磨鐵棒，過一會兒，主要是鐵棒內能中哪部分發生了變化？答：分子動能增大．
（3）給室溫下的水加熱時，水的內能會發生怎樣的變化？從微觀上看，發生這一變化的原因是什么？答：水的內能增大；水分子運動加劇，分子動能增大．
（4）質量相同的48℃的固態海波和48℃的液態海波相比較，哪個內能大？48℃的液態海波的內能大；它們內能不同的原因是什么？物體的狀態不同；具體來講，多出的這部分能量是以什么形式存在的？分子勢能．

Answer 1

分析 （1）做功可以改變物體的內能，對物體做功，物體內能會增加，物體對外做功，物體內能會減小；
（2）內能是物體內部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和；影響內能大小的因素有：質量、溫度和狀態；
溫度升高，分子動能增大；物體分子間的相互作用力和距離發生變化，分子勢能發生變化．

解答 解：
（1）擰開氧氣瓶的減壓閥，氧氣從瓶中沖出時，氧氣對外做功，氧氣的內能轉化為機械能，所以氧氣的內能減小；在此過程中，氧氣瓶內氣體的體積不變，質量減小，分子間的距離變大，分子勢能減小．
（2）用砂紙打磨鐵棒，鐵棒的溫度升高，內能增加，這是通過做功的方式改變鐵棒的內能；
在此過程中，鐵棒的溫度升高，鐵棒體積不變，所以鐵棒中分子的動能增加，分子勢能保持不變；
（3）給水加熱時，水的溫度升高，內能增加，溫度越高分子運動越劇烈，從微觀上看，發生這一變化的原因是分子動能的增加；
（4）48℃的液態海波內能大，因為48℃的固態海波變為48℃的液態海波，這是熔化現象，熔化要吸熱，所以是48℃的液態海波內能大；
它們內能不同的原因是物體的狀態不同；
48℃的固態海波變為48℃的液態海波，溫度不變，所以分子動能是不變的；分子間的距離和相互作用力發生變化，所以分子勢能增大，多出的這部分能量就是以分子勢能的形式存在的．
故答案為：（1）氧氣的內能減小；分子勢能減小；
（2）分子動能增大；
（3）水的內能增大；水分子運動加劇，分子動能增大；
（4）48℃的液態海波的內能大；物體的狀態不同；分子勢能．

點評 內能是無法測量大小，但我們可以根據物態的變化和溫度的變化上看出內能的變化情況，這種研究方法叫轉化法．