内能是一种宏观的量还是微观的量?为什么?

如题所述

内能与机械能一样也是宏观量。所谓宏观量就是描述宏观物体运动状态的物理量。描述个别微观粒子(例如单个,三五个)运动状态的物理量称为微观量,例如单个分子的动能、单个电子在电场中的电势能。对于个别微观粒子不存在内能与机械能等宏观概念。
内能是(由大量分子构成的)宏观物体内部的能量,中学物理定义的内能包括了物体中所有分子的无规则运动动能和分子间相互作用势能,是一个整体(总和)概念。谈论其中某个分子的能量只能说该分子的动能和该分子与其它分子间的相互作用能(这两个概念都是微观量),不能说分子的内能。
毫无疑问的是,任何宏观物体总是由微观粒子构成的,任何宏观物体的运动总是由内部微观粒子的运动表现出来的,任何宏观量总是对应的某些微观量的总和或平均值或其它统计值。例如宏观物体的动能就是物体中所有分子的规则运动的动能总和。再如温度也是一个宏观量,在微观上与分子平均动能有关(准确关系是:温度等于物体中所有分子的平均平动动能除以1.5k,k为玻耳兹曼常量)。
发生宏观机械运动的物体,其中的分子同时在做规则运动和无规则运动,只是我们最初在学习机械运动的时候,无需考虑内部分子的运动细节,就可以以宏观直觉和经验来讨论问题,而学习热运动的时候,如果不从分子运动的层次来讨论,就不可能理解问题,因此很多人会将有关热运动的宏观概念误认为是微观概念,而机械运动似乎与微观运动毫无联系。
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第1个回答  2019-11-02
内能(internal
energy)是物体或若干物体构成的系统(简称系统)内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和。内能常用符号u表示,内能具有能量的量纲,国际单位是焦耳(j)[注:由于分子在不停的做不规则的运动所以内能不能为‘0’(这个运动叫做分子热运动)]
  根据热力学第一定律,内能是一个状态函数。同时,内能是一个广延物理量,即是说两个部分的总内能等于它们各自的内能之和。
  内能
通常指热力学系统构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能的总和。
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