Енергію руху і взаємодії частинок, з яких складається тіло, називають внутрішньою енергією тіла
Тепловий рух молекул ніколи не припиняється. Тому будь-яке тіло завжди має якусь внутрішню енергію.
Вивчення теплових явищ показує, що на скільки в них зменшується механічна енергія тіл, на стільки ж збільшується їх внутрішня енергія.
Внутрішня енергія тіла залежить від середньої кінетичної енергії його молекул, а це енергія, в свою чергу, залежить від температури. При підвищенні температури внутрішня енергія тіла збільшується, тому що збільшується середня швидкість. При охолодженні зменшується.
Внутрішню енергію тіла можна змінити двома способами:
1) Вчинення механічної роботи.
Зміна внутрішньої енергііза рахунок здійснення роботи:
1) Якщо робота виконується над тілом, то внутрішня енергія тіла зростає. Гвоздь після ударів молотком нагрівається і трохи деформується, підвищення температури свідчить про збільшення кінетичної енергії її частки. Деформація говорить про зміну потенційної енергії.
2) Якщо робота виконується самим тілом, то внутрішня енергія тіла зменшується. Візьмемо посудину, щільно закриємо пробкою з отвором. Через отвір, за допомогою насоса почнемо накачувати в посудину повітря. Через деякий час пробка з шумом вилетить з посудини, а в самій посудині з'явиться туман. Поява туману означає, що повітря в посудині став холодніше і, отже, його внутрішня енергія зменшилася. Це означає, що знаходився в посудині стиснене повітря, виштовхуючи пробку, зробив роботу за рахунок зменшення своєї внутрішньої енергії. Тому температура повітря і знизилася.
Таким чином, повітря робить роботу за рахунок своєї внутрішньої енергії, так як посудину теплоізольований.
# 8710; U = A (внутрішня енергія змінюється на величину досконалої роботи)
# 8710; U = Q (на величину, рівну кількості переданої теплоти)
Зміна внутрішньої енергііза рахунок теплопередачі:
Зміна внутрішньої енергії тіла без здійснення роботи називається теплообміном (теплопередача). Теплообмін виникає між тілами (або частинами одного і того ж тіла), що мають різну температуру.
Чайник з водою, що стоїть на плиті, металева ложка, опущена в гарячу воду, нагріваються. У всіх випадках підвищується температура тіл, а значить, збільшується їх внутрішня енергія.
Теплообмін між холодної ложкою і гарячою водою:
Спочатку середня швидкість і кінетична енергія молекул гарячої води перевищує середню швидкість і кінетичну енергію частинок металу, з якого виготовлена ложка. Але в тих місцях, де ложка стикається з водою, молекули гарячої води починають передавати частину своєї кінетичної енергії частинкам ложки, і ті починають рухатися швидше. Кінетична енергія молекул води при цьому зменшується, а кінетична енергія частинок ложки збільшується. Разом з енергією змінюється і температура: вода поступово остигає, а ложка нагрівається. Зміна їх температури буде до тих пір, поки вона стане однаковою і у ложки і у води.
Частина внутрішньої енергії, переданої від одного тіла до іншого при теплообміні, називається кількістю теплоти (Q). Вимірюється в джоулях.
Закон збереження внутрішньої енергії.
При будь-яких процесах, що відбуваються в ізольованих системах її внутрішня енергія залишається зрадою Q1 + Q2 + ... + Qn = Q
# 9474; Qотд # 9474; = Qпол - рівняння теплового балансу.
При переході енергії від одного тіла до іншого енергія зберігається.
Питання 2: Дослідження умов рівноваги важеля під дією вантажу і пружини динамометра. Побудова графіка Залежності показань динамометра від відстані вантажу до осі обертання.