Внутренняя энергия - СПИШИ У АНТОШКИ

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Внутренняя энергия

Теория > Физика 8 класс > Тепловые явления

Все тела состоят из молекул, которые непрерывно движутся и взаимодействуют друг с другом. Они обладают одновременно кинетической и потенциальной энергией. Эти энергии и составляют внутреннюю энергию тела.

Внутреняя энергия
     Кинетическая энергия    Потенциальная энергия
          движущихся молекул        взаимодействия молекул 

Таким образом, внутренняя энергия - это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Внутренняя энергия характеризует тепловое состояние тела.
Внутренняя энергия тела зависит от средней кинетической энергии его молекул, а эта энергия, в свою очередь, зависит от температуры. Поэтому, изменяя температуру тела, мы изменяем и его внутреннюю энергию. При нагревании тела его внутренняя энергия увеличивается, при охлаждении уменьшается.

Способы изменения внутренней энергии

Внутреннюю энергию можно изменить двумя способами.

Способы изменения внутренней энергии
                    Работа                  Теплопередача
                                                                                                   
                                                     Трение             Деформация      Теплопроводность   Конвекция и излучение

Изменяя внутреннюю энергию куска дерева путем трения, наши предки добывали огонь. Температура воспламенения дерева равна 250 °С. Поэтому, чтобы получить огонь, нужно тереть одним куском дерева по другому до тех пор, пока их температура не достигнет этого значения.
Многие люди и в наше время "добывают" огонь трением - трением спичек о спичечный коробок. Итак, путем трения можно повысить температуру вещества.
Совершая над телом работу (например, ударяя по пластине молотком, сгибая и разгибая медную проволоку или работая рубанком), мы увеличиваем его внутреннюю энергию.
Если же тело само совершает работу'(за счет своей внутренней энергии), то внутренняя энергия тела уменьшается и тело охлаждается.
Внутреннюю энергию тела можно изменить и без совершения работы. Так, например, ее можно увеличить, нагрев на плите чайник с водой или опустив ложку в стакан с горячим молоком. Нагревается печь, в которой горят дрова, антенна, освещаемая солнцем, и т. д. Повышение температуры тел во всех этих случаях означает увеличение их внутренней энергии, но это увеличение происходит без совершения работы.

Изменение внутренней энергии тела без совершения работы называется теплопередачей. Теплопередача (теплообмен) возникает между телами (или частями одного и того же тела), имеющими разную температуру.
Как, например, происходит теплообмен при контакте холодной ложки с горячей жидкостью? Сначала средняя скорость и кинетическая энергия молекул горячей жидкости превышают среднюю скорость и кинетическую энергию частиц вещества ложки. Но в тех местах, где ложка соприкасается с жидкостью, молекулы горячей жидкости начинают передавать часть своей кинетической энергии частицам ложки, и те начинают двигаться быстрее. Кинетическая энергия молекул жидкости при этом уменьшается, а кинетическая энергия частиц ложки увеличивается. Вместе с энергией изменяется и температура: жидкость постепенно остывает, а ложка нагревается. Изменение их температуры происходит до тех пор, пока она и у жидкости , и у ложки не станет одинаковой.

Часть внутренней энергии, переданной от одного тела к другому при теплообмене, обозначают буквой и называют количеством теплоты.
Q - количество теплоты.
Количество теплоты не следует путать с температурой. Температура измеряется в градусах, а количество теплоты (как и любая другая энергия) - в джоулях.
При контакте тел с разной температурой более горячее тело отдает некоторое количество теплоты, а более холодное тело его получает.

Итак, существуют два способа изменения внутренней энергии: 1)совершение работы и 2) теплообмен. 
При осуществлении первого из этих способов внутренняя энергия тела изменяется на величину совершенной работы А, а при осуществлении второго из них - на величину, равную количеству переданной теплоты Q.
Интересно, что оба рассмотренных способа могут приводить к совершенно одинаковым результатам. Поэтому по конечному результату невозможно определить, каким именно из этих способов он достигнут.
Так взяв нагретую монету, мы не можем с уверенностью сказать – как произошло повышение внутренней энергии - путем трения или соприкосновения с горячим телом.


 
 
Поиск
Назад к содержимому | Назад к главному меню