✅Способи зміни внутрішньої енергії тіла
Внутрішня енергія тіла не є якоюсь постійною величиною. У одного і того ж тіла вона може змінюватися.
При підвищенні температури внутрішня енергія тіла збільшується, оскільки збільшується середня швидкість руху молекул.
Отже, зростає кінетична енергія молекул цього тіла. Зі зниженням температури, навпаки, внутрішня енергія тіла зменшується.
Таким чином, внутрішня енергія тіла змінюється при зміні швидкості руху молекул.
Спробуємо з’ясувати, яким способом можна збільшити або зменшити швидкість руху молекул. Для цього виконаємо наступний досвід. Зміцнимо тонкостінну латунну трубку на підставці. Наллємо в трубку трохи ефіру і закриємо пробкою.
Потім трубку обів’ємо мотузкою і почнемо швидко рухати її то в один бік, то в інший. Через деякий час ефір закипить, і пар виштовхне пробку. Дослід показує, що внутрішня енергія ефіру збільшилася: адже він нагрівся і навіть закипів.
Збільшення внутрішньої енергії відбулося в результаті здійснення роботи при натиранні трубки мотузкою.
Нагрівання тіл відбувається також при ударах, розгинанні і згинанні, тобто при деформації. Внутрішня енергія тіла у всіх наведених прикладах збільшується.
Отже, внутрішню енергію тіла можна збільшити, здійснюючи над тілом роботу.
Якщо ж роботу здійснює саме тіло, то його внутрішня, енергія зменшується.
Проробимо наступний дослід
У товстостінний скляний посуд, закритий пробкою, накачаємо повітря через спеціальний отвір в ній.
Через деякий час пробка вискочить з посудини. У момент, коли пробка вискакує з посудини, утворюється туман. Його поява означає, що повітря в посудині стало холодніше. Стиснене повітря, яке знаходиться в посудині, при виштовхуванні пробки назовні здійснює певну роботу. Цю роботу воно здійснює за рахунок своєї внутрішньої енергії, яка при цьому зменшується. Судити про зменшення внутрішньої енергії можна по охолодженню повітря в посудині.
Отже, внутрішню енергію тіла можна змінити шляхом здійснення роботи.
Внутрішню енергію тіла можна змінити і іншим способом, без здійснення роботи. Наприклад, вода в чайнику, поставленому на плиту, закипає. Повітря і різні предмети в кімнаті нагріваються від радіатора центрального опалення, дахи будинків нагріваються променями сонця і т. д. У всіх цих випадках підвищується температура тіл, а значить, збільшується їх внутрішня енергія. Але при цьому робота не здійснюється.
Значить, зміна внутрішньої енергії може відбуватися не тільки в результаті здійснення роботи.
Як можна пояснити збільшення внутрішньої енергії в цих випадках?
Розглянемо наступний приклад.
Опустимо у склянку з гарячою водою металеву спицю. Кінетична енергія молекул гарячої води більше кінетичної енергії частинок холодного металу. Молекули гарячої води при взаємодії з частинками холодного металу будуть передавати їм частину своєї кінетичної енергії.
В результаті цього енергія молекул води в середньому буде зменшуватися, а енергія частинок металу буде збільшуватися. Температура води зменшиться, а температура металевої спиці поступово збільшиться. Через деякий час їх температури вирівняються. Цей дослід демонструє зміну внутрішньої енергії тіл.
Отже, внутрішню енергію тіл можна змінити шляхом теплопередачі.
Процес зміни внутрішньої енергії без здійснення роботи над тілом або самим тілом називається теплопередачею. Теплопередача завжди відбувається в певному напрямку: від тіл з більш високою температурою до тіл з більш низькою.
Коли температури тіл вирівняються, теплопередача припиняється.
Внутрішню енергію тіла можна змінити двома способами: здійснюючи механічну роботу або теплопередачу.
Теплопередача, своєю чергою, може здійснюватися:
- теплопровідністю;
- конвекцією;
- випромінюванням.
Источник
Внутрішня енергія та
Дата конвертації | 10.01.2019 |
Розмір | 1.08 Mb. |
Тип | Регламент |
- Навігація по даній сторінці:
- Хто наважиться стверджувати, що ми знаємо все, що може бути пізнано Г.Галілей Хід уроку
- Види роботи на уроці Бали
- Картка самооцінювання Додаток №2 Розгадування ребусів
- Додаток №3 «З» — Знаємо
- «З» — Знаємо «Х»-Хочемо дізнатися «Д»- Дізналися
- «З» — Знаємо «Х» — Хочемо дізнатися «Д»- Дізналися