题目

书上说,“物体对外做功内能不一定减少,因为不一定是内能转化为其他形式的能,同理,物体吸热,内能不一定增加”,请举例说明?（尤其是“物体吸热,内能不一定增加"这一句我不太理解）

提问时间：2020-12-20

答案

如果楼主没学过热力学第一定律的数学表达式.可按以下方法理解.
改变物体的内能只能有两个办法,一是做功,一是传热.
我们要使内能不变,要么是什么也不做,要么是在吸热的同时将获得的能量再以做功的方式“吐”出去.反过来,要是外界对物体做功,我们就可以通过对外放热使内能不变.
举例：
我们打开电灯让它工作5分钟关上.过一小时候后,我们发现灯泡不热了,又回到了室温.在这个过程中,电源对灯泡做了电功,灯泡又通过发光发热降低了自己的内能.当它把从外界（电源）得来的能量完全散尽后,灯泡又恢复到了初始状态,内能当然不变.当然这个过程中最初内能是上升的,这是因为外界做功比较快,而散热比较慢.后来电源不再做功,而散热会持续下去,直到灯泡和室温相等,即后半程内能在减小.而在整个过程结束后内能不变.
要使灯泡在整个过程中始终保持不变,能做到吗?能!我们只要改变一下条件就可以了.例如,我们可以将灯泡浸在室温的水中,并对水进行搅拌,另一方面我们不妨用一个功率很小的灯泡（比较大的在实际过程中做起来有点困难,但还是可以解决的）.假定水的体积足够大,灯泡的放热不会引起水温的明显变化.那么灯泡通电后外界做功产生的热很快就可以散到水中,这样灯泡的温度就不会明显上升,如果我们做的足够好,可以保证灯泡温度始终几乎不变.也即内能始终不变.