Внутрішня енергія. Способи зміни внутрішньої енергії

1. Внутрішня енергія   Розглядаючи кульку після удару, ми помітимо, що кулька трохи деформувалася. А вимірявши одразу температуру кульки і стола, виявимо, що вони нагрілись. Ми знаємо, що з нагріванням тіла збільшується середня швидкість руху молекул, а отже, і середня кінетична енергія. Молекули мають також і потенціальну енергію, адже вони взаємодіють одна з одною. При деформації тіла змінюється взаємне розміщення його молекул, тому змінюється і їх потенціальна енергія. Отже, при співударі змінюється і кінетична, і потенціальна енергія молекул пластиліну. Механічна енергія, яку мала на початку досліду кулька, не зникла, вона перейшла в енергію молекул, яку називають внутрішньою.

Внутрішня енергія – це сума кінетичної енергії хаотичного руху молекул й потенціальної енергії їх взаємодії, з яких складається тіло.

2. Ознаки зміни внутрішньої енергії

а) всім відомо, що чим вища температура тіла, тим швидше рухаються молекули.

б) коли речовина переходить з одного агрегатного стану в інший, то змінюється кінетична енергія руху і взаємодії їх молекул, а отже і внутрішня енергія;

в) при згоранні вугілля атоми Карбону, що входять до складу вугілля, з’єднуються з атомами Оксигену, що входять до складу повітря. При цьому потенціальна енергія взаємодії молекул переходить у кінетичну енергію хаотичного руху молекул, тобто підвищується температура й внутрішня енергія

3. Способи зміни внутрішньої енергії.

Виконання роботи. Якщо над тілом виконується робота, то його внутрішня енергія може збільшуватися. Якщо тіло саме виконує роботу, то його внутрішня енергія зменшується.

Теплопередача. А чи можна змінити внутрішню енергію, не виконуючи роботи? Звичайно, можна: борщ, налитий у миску, з часом остигає (внутрішня енергія зменшується); ложка, опущена в гарячий чай, нагрівається (внутрішня енергія збільшується). Але робота при цьому не виконується! В таких випадках кажуть про передачу тепла.

Процес зміни внутрішньої енергії тіла без виконання роботи називають теплообміном або теплопередачею.

Якісні задачі:

1. Чому шини коліс автомобіля нагріваються  при їзді?

2. Який будинок тепліший взимку  – цегляний чи дерев’яний при однаковій товщині стін?

3. Під якою ковдрою тепліше – новою чи старою?

4. Чому вчителі фізкультури застерігають учнів від швидкого спускання по канату?

Питання класу:

Визначте, як  і  яким  способом  змінилася внутрішня енергія тіла в таких випадках (відповіді запишіть до таблиці):

а)сірник внесли у полум’я свічки; 

б) сірник запалили об коробок;

в) пилка  нагрілася  після  розпилювання             дров;  

г)штучний супутник  нагрівся під  час входження в атмосферу Землі;           

д) склянку з водою кімнатної температури поставили в           холодильник;           

е)дах будинку нагрівся під прямими променями сонця.