96

Способы изменения внутренней энергии. Теплопередача (2 примера)

green_das 06 февраля 2023

Способы изменения внутренней энергии. Теплопередача (2 примера)

категория: физика

92

Существуют способы изменения внутренней энергии тела: совершение работы и теплопередача. Присовершении работы она меняется в двух случаях: при трении и принеупругой деформации. При совершении работы силой трения внутренняяэнергия увеличивается за счет уменьшения механической энергии, трущиесятела нагреваются. В случае неупругого сжатия тела его внутренняя энергияувеличивается за счет уменьшения механической энергии. Теплопередача– процесс изменения внутренней энергии без совершения работы, при этомвнутренняя энергия одного тела увеличивается за счет уменьшениявнутренней энергии другого тела. Переход энергии идет от тел с болеевысокой температурой к телам с более низкой температурой. Существует ееварианты: теплопроводность, конвекция и излучение. ~~~~~~~~~ Внутренняяэнергия не постоянная величина. Она может изменяться. Если повыситьтемпературу тела, то его внутренняя энергия увеличится (увеличитсясредняя скорость движения молекул). При понижении температуры, внутренняя энергия тела уменьшается. Рассмотрим опыт. Закрепимна подставке латунную трубку с тонкими стенками. Наполним трубку эфироми закроем его пробкой. Обвяжем его веревкой и начнем интенсивно двигатьверевкой в стороны. Через время эфир закипит, и сила пара вытолкнетпробку. Внутренняя энергия вещества (эфира) возросла: он изменил своютемпературу, закипев. Увеличение внутренней энергии произошло за счетсовершения работы. Нагревание тел может происходить и при ударах, сгибании или разгибании, при деформации. Внутренняя энергия тела возрастает. Внутреннююэнергию тела можно увеличить, совершая над телом работу. Если же работувыполняет само тело, его внутренняя энергия уменьшается. Рассмотрим опыт. Встеклянный сосуд, у которого толстые стенки и он закрыт пробкой, накачаем воздух через специально проделанное отверстие в ней. Спустянекоторое время пробка вылетит из сосуда. В момент, когда пробкавылетает из сосуда, мы можем видеть образование тумана. Его образованиеобозначает, что воздух в сосуде стал холодным. Сжатый воздух, которыйнаходится в сосуде, при выталкивании пробки наружу совершаетопределенную работу. Данную работу он выполняет за счет своей внутреннейэнергии, которая при этом сокращается. Делать выводы об уменьшениивнутренней энергии можно исходя из охлаждения воздуха в сосуде. Такимобразом, внутреннюю энергию тела можно изменять путем совершенияопределенной работы. Однако, внутреннюю энергию возможно изменить и иным способом, без совершения работы. Рассмотрим пример. Водав чайнике, который стоит на плите закипает. Воздух, а также другиепредметы в помещении нагреваются от радиатора центрального направления. Вподобных случаях, внутренняя энергия увеличивается, т.к. увеличиваетсятемпература тел. Но работа при этом не совершается. Значит изменениевнутренней энергии может произойти не из-за совершения определеннойработы. Рассмотрим пример. В стакан с водой опустимметаллическую спицу. Кинетическая энергия молекул горячей воды, большекинетической энергии частиц холодного металла. Молекулы горячей водыбудут передавать часть своей кинетической энергии частицам холодногометалла. Таким образом, энергия молекул воды будет определенным образомуменьшаться, тем временем как энергия частиц металла будет повышаться. Температуры воды понизится, а температуры спицы не спеша, будетувеличиваться. В дальнейшем, разница между температурой спицы и водыисчезнет. За счет этого опыта мы увидели изменение внутренней энергииразличных тел. Делаем вывод: внутренняя энергия различных тел изменяетсяза счет теплопередачи. Процесс преобразования внутреннейэнергии без совершения определенной работы над телом или самим теломназывается теплопередачей.

пользователи выбрали этот ответ лучшим
Знаете другой ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...