明朗高中物理

热能

热能是物体内分子动能、分子势能等能量。发生化学反应的时候,分子构成、分子数目发生变化,没法严格定义分子动能、分子势能的变化量。热能的增减,直观上可以由温度的升降来感知。热能没有严格的定义,所以在正式的定律中不使用这个名词。

化学能是分子内原子的动能和原子之间作用力势能,也无法用经典物理学的术语严格定义。热能与化学能,无法截然分开。

内能是个有明确定义的物理量,包括的范围很广。在初等物理学教材中,除了使用内能这样严格定义的术语,也需要使用热能、化学能这些不便严格定义、量化的名词。

有些作者不使用热能这个词,往往会用“热”或“热量”表达“热能”所具有的上述含义。

传热量

热力学第一定律 ΔU=Q+W ,其中Q称为传热量,或者内能传递量。美国一套重要的物理学教材 PSSC Physics 翻译为中文时,采用了传热量这个表述。

英文物理教材,Q多数解释为heat。由于heat的动词含义是加热。因此Q解释为heat还是比较好理解的,虽然不是足够理想。

中文教材,有的把heat翻译为“热量”,把Q表述为“热量”;定义“热量是通过热传递方式传递的能量”;使用“传递的热量”、“放出的热量”这些短语;辨析热量跟热能;在教材的其它部分(甚至在同一页),使用热量作为热能的替代词,或者内能的替代词。这些表述,自相矛盾。

热量常见含义:热能

化学和生物学教材,都是把热量作为热能的同义词使用。现行物理学教材,大部分场合,也是把热量作为热能的同义词使用。例如:

热量常见含义:消化产生的糖原氧化时产生的热能

在谈论食物摄取量的文章中,频繁使用热量这个词,指的是食物消化产生的糖原氧化时产生的热能。食物中的淀粉等成分在生物体内消化产生糖原。糖原跟氧气发生反应生成水和二氧化碳的过程中,释放热能(可以说这些热能来自于化学能)。放出的热能跟糖原数量成正比。所以可以用可释放的热能(热量)表达食物的“有效”数量。

摄取食物的总量不能太少、太多。如果每日摄取过多的食物,那么消化产生的糖原,就可能超出人体的需求。多出的糖原,如果不能通过额外的体力活动在体内跟氧气反应掉,就会合成为脂肪储存起来。当然生物体的一些化学物质也会进行调节,激励或者抑制这个过程。

energy-themal.txt · Last modified: 2018/04/28 14:58 (external edit)