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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【求助】[求助] 1kg0℃的水和1kg0℃的冰哪个内能大？为什么？
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shenxa

金虫 (正式写手)

[交流] 【求助】[求助] 1kg0℃的水和1kg0℃的冰哪个内能大？为什么？

1kg0℃的水和1kg0℃的冰哪个内能大 ？

   网上一般给的解释是“水的内能比较多。因为冰需要吸收热量才能变为水。 ”
   个人认为：
  1.
  内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和。分子动能只由物体温度来决定。如果冰变成水的过程内能增大，则分子势能增大。
   如果分子势能增大，从功能关系角度解释：冰变成水的过程中，则分子力做了负功。又知在冰变水的过程中，物体的体积是减小的，则分子间距减小。可见这种解释中的标准间距是用冰分子间距来衡量的。
   问题，为什么不能用水分子的间距作为标准，如果以水分子的间距作为标准则，在冰变成水的过程中分子力做正功，则分子势能又是减小。这与上面的分析会出现矛盾的。
  2.
  如果从热力学第一定律dU=dW+dQ来解释，dQ>0,dW未知，dU如何确定？
  3.
  如果用熵的观点如何解释？

[ Last edited by shenxa on 2010-12-20 at 10:39 ]
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1楼 2010-12-15 09:55:56
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bible2

版主 (职业作家)
shenxa(金币+1):冰的溶解过程，分子间距减小，如果以冰分子间距作为标准则是引力做功的过程。我是这么理解的。 2010-12-20 10:30:00
我觉得还是水大。
你的解释1里边，之所以有矛盾是因为你的前提不同。
[冰变成水的过程中，则分子力做了负功。]这个观点我不太理解，水分子自己怎么能对自己做功呢？
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3楼2010-12-16 22:41:48
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styrenes

铁杆木虫 (著名写手)

水本来就是反常的，与分子堆积结构有关。

shenxa(金币+2):如果“脱离平衡位置增大”，则水的体积会变大，这和事实不符。我不明白你指的是什么? 2010-12-20 10:27:18
你说冰变水体积减小，但从微观结构看，分子间脱离平衡位置增大的，也就是势能变大的方向。
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2楼2010-12-15 15:19:00
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xdecat

金虫 (正式写手)
shenxa(金币+1):那么他们内容如何变？ 2010-12-20 10:30:54
水好比是一个宿舍楼里的人挤在一层打群架
冰就像是这群人打累了会各自宿舍休息了
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4楼2010-12-17 13:22:06
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胡永刚

铁杆木虫 (著名写手)
shenxa(金币+2):能用熵的观点给我解释一下吗？并且说明内能变化。网上也看到了这种解释，但模糊，说服力不强。期待你的参与！ 2010-12-20 10:32:49
你这啥逻辑啊？内能怎么能用第一定律？不同状态的同一物质需要引入熵。
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5楼2010-12-17 14:16:23
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