Внутренняя энергия и способы её изменения
Внутренняя энергия и способы её изменения
Пёрышкин «Физика 8», §2–3
1
Что такое внутренняя энергия
Это энергия движения молекул плюс энергия их взаимодействия. От скорости тела как целого и от его высоты она не зависит.
+Разграничение с механической энергией2
Летящий мяч имеет кинетическую энергию — она про движение мяча целиком. Внутренняя энергия — про хаотическое движение молекул внутри него.
Поэтому мяч, лежащий на столе, механической энергии не имеет, а внутренняя у него есть всегда.
2
Два способа изменить внутреннюю энергию
Совершить работу (потереть, ударить, сжать) или передать теплоту (поставить на огонь, опустить в воду).
+Опыт с песком3
Насыпь песок в пробирку и потряси. Песок как был неподвижен, так и остался: механическая энергия не изменилась. А температура выросла — значит выросла внутренняя.
Работа превратилась во внутреннюю энергию напрямую, без всякого нагревателя.
Обратный пример — накачивание шины: воздух сжимают, работа над ним совершается, и насос заметно теплеет.
Не путай: теплопередача и совершение работы — два разных способа. В первом энергия переходит от тела к телу без движения тела как целого.
Разобранные примеры
Назовите два способа изменить внутреннюю энергию тела и приведите пример каждого.разбор
- Совершение работы: потереть ладони — они нагреваются.
- Теплопередача: положить ложку в горячий чай — она нагревается.
- Результат одинаковый, механизм разный.
Ответ: работа и теплопередача
Почему велосипедный насос нагревается при накачивании?разбор
- Над газом совершают работу, сжимая его.
- Внутренняя энергия газа растёт, значит растёт и температура.
- Часть тепла даёт и трение поршня о стенки.
Ответ: над газом совершают работу