物理力學什么是內能

物理力學什么是內能

　　內能(internal energy)是物體或若干物體構成的系統(簡稱系統)內部一切微觀粒子的一切運動形式所具有的能量總和。內能常用符號U表示，內能具有能量的量綱，國際單位是焦耳(J)[注：由于分子在不停的做不規則的運動所以內能不能為‘0’(這個運動叫做分子熱運動)]

　　根據熱力學第一定律，內能是一個狀態函數。同時，內能是一個廣延物理量，即是說兩個部分的總內能等于它們各自的內能之和。

　　內能

　　微觀解釋

　　從微觀上說，系統內能是構成系統的所有分子無規則運動動能、分子間相互作用勢能、分子內部以及原子核內部各種形式能量的總和。后面兩項在大多物理過程中不變，因此一般只需要考慮前兩項，二者的總和就是通常所指的內能。但在涉及電子的激發、電離的物理過程中或發生化學反應時分子內部(不包括原子核內部)的能量將大幅變化，此時內能中必須考慮分子內部的能量。核內部能量僅在核物理過程中才會變化，因此絕大多數情形下，都不需要考慮這一部分的能量。內能的絕對量(主要是其中的核內部能量部分)還不完全清楚，但不影響解決一般問題，對于內能我們常常關心的是其變化量。

　　通常指熱力學系統構成物體的所有分子，其熱運動的動能和分子勢能的總和。

　　分子內部的能量

　　分子(包括一般所指的分子、原子和離子，見前文注)內部的能量主要取決于電子的能量和核內部的能量。核內部的能量僅在核物理過程中發生變化，因此在其它一切情形時，都可以認為分子內部的能量主要就是電子的能量。更準確地說包括了電子的動能，電子和核的引力勢能，電子和電子間的斥力勢能(單電子原子、離子或分子不存在該能)，核與核間的斥力勢能(不存在化學鍵的孤立原子不存在該能)。一般來說電子和核的引力勢能占主導地位，這樣才能形成穩定的分子或原子。