二、改变内能的两种方式

在热学研究中所涉及的总是内能的变化。什么物理过程可以改变物体的内能呢?

做功可以改变物体的内能。用锯条锯木头,我们克服摩擦力做功,锯条和木头的温度升高,内能增加。这类所谓摩擦生热的现象,是大家都知道的。子弹射进木块中,子弹克服摩擦力做功,子弹和木块的温度升高,内能增加。用搅拌器在水中搅拌做功,可以使水的温度升高,内能增加。气体被压缩或膨胀时做功,气体的内能就发生变化。在一个厚壁玻璃

筒里放一块棉花,迅速压下活塞,对筒内空气做功,空气的内能增加,温度升高,可以使棉花燃烧起来(图 14-1)。柴油机就是利用这个道理来点火,使喷入气缸内的雾状柴油燃烧的。热机气缸内高温高压的气体膨胀时对外做功,气体的温度降低,内能减少。热机就是利用这个道理做功的。

图 14—1

做功并不是改变物体内能的唯一方式,灼热的火炉使它上面和周围的物体温度升高,这些物体的内能增加。放在室内的一杯热水不断散热,温度降低,内能减少。在这样的过程中,物体的内能改变了,但是并没有做功。这种没有做功而使物体内能改变的物理过程叫做热传递。