(!KEEL: Milliseid siseenergia muutmise viise teate. Siseenergia. Töö ja soojusülekanne kui keha siseenergia muutmise viisid. Energia jäävuse seadus soojusprotsessides

Füüsikatund 8. klassis teemal: "Siseenergia. Muutuste teed sisemine energia"

Tunni eesmärgid:

  • Mõiste "keha siseenergia" kujunemine aine struktuuri MCT põhjal.
  • Keha siseenergia muutmise viisidega tutvumine.
  • „Soojusülekande“ mõiste kujunemine ja oskus rakendada teadmisi aine ehituse MCT kohta soojusnähtuste seletamisel.
  • Füüsika vastu huvi arendamine demonstratsiooni kaudu huvitavaid näiteid soojusnähtuste ilmingud looduses ja tehnikas.
  • Põhjendus soojusnähtuste uurimise vajaduse kohta, et neid teadmisi igapäevaelus rakendada.
  • Teabe arendamine - kommunikatiivsed pädevusedõpilased.

Tunni tüüp. Kombineeritud õppetund.

Tunni tüüp. Tund – esitlus

Tunni formaat.Interaktiivne vestlus, näidiskatse, jutt, iseseisev töö

Õpilastöö vormid.meeskonnatöö, individuaalne töö, töö rühmades.

Varustus: elektrooniline esitlus “Siseenergia. Siseenergia muutmise meetodid", arvuti, projektor.

Tunni edenemine

Organisatsiooniline moment.Tere pärastlõunast Tänases tunnis tutvume teise energialiigiga, saame teada, millest see sõltub ja kuidas seda muuta saab.

Teadmiste värskendamine.

  • Põhimõistete kordamine: energia, kineetiline ja potentsiaalne energia, mehaaniline töö.

Uue materjali õppimine.

Õpetaja . Lisaks ülalmainitud mõistetele tuleks meeles pidada ka seda, et kahte tüüpimehaaniline energiavõivad muutuda (üleminekuks) üksteiseks, näiteks kui keha langeb. Mõelge vabalt langevale pallile. Ilmselgelt langemisel selle kõrgus pinnast väheneb ja kiirus suureneb, see tähendab, et tema potentsiaalne energia väheneb ja kineetiline energia suureneb. Tuleb mõista, et need kaks protsessi ei toimu eraldi, nad on omavahel seotud ja nad ütlevad sedapotentsiaalne energia muutub kineetiliseks energiaks.

Et mõista, mis on keha siseenergia, on vaja vastata järgmisele küsimusele: millest kõik kehad koosnevad?

Õpilased . Kehad koosnevad osakestest, mis pidevalt kaootiliselt liiguvad ja üksteisega suhtlevad.

Õpetaja . Ja kui nad liiguvad ja suhtlevad, on neil kineetiline ja potentsiaalne energia, mis moodustavad sisemise energia.

Õpilased. Selgub, et kõigil kehadel on sama siseenergia, mis tähendab, et temperatuur peaks olema sama. Kuid see pole nii.

Õpetaja. Muidugi mitte. Kehadel on erinevad siseenergiad ja me püüame välja selgitada, millest sõltub keha siseenergia ja millest mitte.

Definitsioon.

Kineetiline energiaosakeste liikumised japotentsiaalne energianende koostoimed moodustavadkeha siseenergia.

Sisemine energia on tähistatudja seda mõõdetakse nagu kõiki teisi energialiike J (džaulides).

Järelikult on meil keha siseenergia valem:. Kus all viitab kehaosakeste kineetilisele energiale ja poolt– nende potentsiaalne energia.

Meenutagem eelmist tundi, kus rääkisime sellest, et keha osakeste liikumist iseloomustab selle temperatuur, teisalt on keha siseenergia seotud keha liikumise olemusega (aktiivsusega). osakesed. Seetõttu on siseenergia ja temperatuur omavahel seotud mõisted. Kehatemperatuuri tõustes suureneb ka selle siseenergia, langedes aga väheneb.

Saime teada, et keha siseenergia võib muutuda. Vaatleme võimalusi keha siseenergia muutmiseks.

Keha mehaanilise töö mõiste on teile juba tuttav, see on seotud keha liikumisega, kui sellele rakendatakse teatud jõud. Kui teha mehaanilist tööd, siis keha energia muutub ja sama võib öelda konkreetselt keha siseenergia kohta. Seda on mugav kujutada diagrammil:


Õpetaja Keha siseenergia suurendamise meetod hõõrdumise kaudu on inimestele teada juba iidsetest aegadest. Nii tegid inimesed tuld. Mida saab jälgida töökodades, näiteks viiliga detaile treimisel? (Osad läksid kuumaks). Kui inimesel on külm, hakkab ta tahtmatult värisema. Miks sa arvad? (Värisemisel tekivad lihaste kokkutõmbed. Lihaste töö tõttu suureneb keha siseenergia ja muutub soojemaks). Millise järelduse saab öeldust teha?

Õpilased . Töö tegemisel muutub keha siseenergia. Kui keha ise töötab, siis tema siseenergia väheneb ja kui tema kallal tööd tehakse, siis siseenergia suureneb.

Õpetaja . Tehnikas, tööstuses ja igapäevapraktikas kohtame töid tehes pidevalt muutusi keha siseenergias: kehade kuumenemine sepistamise, löögi ajal; suruõhu või auruga tööde tegemine.

Lõõgastume veidi ja samal ajal õpime natuke huvitavaid fakte soojusnähtuste ajaloost (kohal kaks õpilast lühisõnumid eelnevalt ette valmistatud).

Sõnum 1. Kuidas imesid tehti.

Vana-Kreeka mehaanik Heron Alexandriast, omanimelise purskkaevu leiutaja, jättis meile kirjelduse kahest geniaalsest viisist, kuidas Egiptuse preestrid petsid rahvast imedesse uskuma.
Joonisel 1 näete õõnsat metallist altarit ja selle all vangikongi peidetud mehhanismi, mis liigutab templi uksi. Altar seisis sellest väljas. Lõkke süütamisel avaldab altari sees olev õhk soojenemise tõttu rohkem survet põranda alla peidetud anumas olevale veele; Anumast surutakse vesi toru kaudu välja ja valatakse ämbrisse, mis allalaskmisel aktiveerib uksi pöörava mehhanismi (joonis 2). Hämmastunud pealtvaatajad, kes pole teadlikud põranda alla peidetud installatsioonist, näevad enda ees “imet”: niipea kui tuli altaril lõõmab, lahustuvad templi uksed, “kuulavad preestri palveid”. kui ise...

Egiptuse preestrite “ime” paljastamine: templi uksed avatakse ohvritule toimel.

Sõnum 2. Kuidas imesid tehti.

Veel üks preestrite tehtud kujuteldav ime on näidatud joonisel fig. 3. Kui leek altaril lõõmab, eemaldab õhk paisudes alumisest reservuaarist õli preestrite kujude sisse peidetud torudesse ja seejärel õli. imekombel ise lisatakse tulle... Aga niipea, kui selle altari eest vastutav preester vaikselt reservuaari kaane korgi eemaldas, lakkas õli väljavalamine (sest liigne õhk pääses augu kaudu vabalt välja); Preestrid kasutasid seda nippi, kui kummardajate annetused olid liiga kasinad.

Õpetaja. Kui tuttav me kõik oleme hommikuteega! Nii mõnus on väikese lusikaga teed keeta, suhkrut tassi valada ja veidi juua. Ainult üks asi on halb – lusikas on liiga kuum! Mis lusikaga juhtus? Miks tema temperatuur tõusis? Miks tema sisemine energia suurenes? Kas oleme selle kallal tööd teinud?

Õpilased . Ei, nad ei teinud seda.

Õpetaja . Uurime välja, miks siseenergia muutus toimus.

Esialgu on vee temperatuur kõrgem kui lusika temperatuur ja seetõttu on veemolekulide kiirus suurem. See tähendab, et veemolekulidel on suurem kineetiline energia kui metalli osakestel, millest lusikas on valmistatud. Metalliosakestega kokkupõrkel annavad veemolekulid osa oma energiast neile üle ning metalliosakeste kineetiline energia suureneb ning veemolekulide kineetiline energia väheneb. Seda kehade siseenergia muutmise meetodit nimetatakse soojusülekanne . Meie igapäevaelu me puutume selle nähtusega sageli kokku. Näiteks vees maas või lumes lamades keha jahtub, mis võib kaasa tuua külmetuse või külmakahjustusi. IN tugev pakane pardid ronivad meelsasti vette. Miks sa arvad? (Tugeva pakase korral on vee temperatuur oluliselt kõrgem kui ümbritseva õhu temperatuur, nii et lind jahtub vees vähem kui õhus).

Seega on siseenergia muutmiseks kaks võimalikku võimalust. Milline?

Õpilased . Tööjõudlus ja soojusülekanne.

Õpitud materjali koondamine.Nüüd vaatame, kui hästi olete õppinud uus materjal tänane õppetund. Ma esitan küsimusi ja teie proovite neile vastata.

1. küsimus . Valatakse ühte klaasi külm vesi, teises - sama palju keeva veega. Millises klaasis on vees rohkem siseenergiat? (Teises, kuna selle temperatuur on kõrgem).

2. küsimus. Kahel vaskvardal on sama temperatuur, kuid ühe mass on 1 kg ja teise 0,5 kg. Kummal kahest antud vardast on suurem siseenergia? (Esimene, kuna selle mass on suurem).

3. küsimus. Haamer läheb kuumaks, kui seda lüüakse näiteks alasi vastu ja kuumal suvepäeval päikese käes lebades. Nimeta võimalusi, kuidas mõlemal juhul haamri siseenergiat muuta. (Esimesel juhul tehakse tööd ja teisel juhul soojusülekanne).

4. küsimus . Vesi valatakse metallkruusi. Milline järgmistest teguritest põhjustab muutusi vee siseenergias? (1, 3)

  1. Vee soojendamine kuumal pliidil.
  2. Vee peal töö tegemine, selle koos kruusiga edasiliikumine.
  3. Tehke tööd vee peal, segades seda segistiga.

Õpetaja . Ja nüüd soovitan teil iseseisvalt töötada. (Õpilased jagunevad 6 rühma ja edasine töö toimub rühmades). Teie ees on paberileht kolme ülesandega.

Ülesanne 1. Mis on kehade siseenergia muutumise põhjus järgmistes nähtustes:

  1. vee soojendamine boileriga;
  2. külmikusse pandud toidu jahutamine;
  3. tiku süttimine vastu kasti löömisel;
  4. maa tehissatelliitide tugev kuumutamine ja põlemine, kui need sisenevad atmosfääri madalamatesse tihedatesse kihtidesse;
  5. kui painutada traati kiiresti samas kohas, kõigepealt ühes suunas, siis teises suunas, siis see koht muutub väga kuumaks;
  6. toiduvalmistamine;
  7. Kui libistate kiiresti posti või köiega alla, võite oma käed põletada;
  8. basseinivee soojendamine kuumal suvepäeval;
  9. Naela löömisel kuumeneb selle pea;
  10. Tikk süttib, kui see küünlaleeki asetada.

Kahele rühmale – hõõrdumisega; ülejäänud kaks rühma - kokkupõrke ajal ja veel kaks rühma - kokkusurumise ajal.

Peegeldus.

  • Mida uut või huvitavat sa täna tunnis õppisid?
  • Kuidas õppisite käsitletavat materjali?
  • Millised olid raskused? Kas teil õnnestus neist jagu saada?
  • Kas tänases tunnis saadud teadmised on sulle kasulikud?

Õppetunni kokkuvõte.Täna tutvusime rubriigi “Soojusnähtused” põhimõistetega: siseenergia ja soojusülekanne ning tutvusime kehade siseenergia muutmise viisidega. Saadud teadmised aitavad selgitada ja ennustada soojusprotsesside kulgu, millega oma elus kokku puutute.

Kodutöö. § 2, 3. Katseülesanded:

  1. Kasutage kodust termomeetrit, et mõõta purki või pudelisse valatud vee temperatuuri.
    Sulgege anum tihedalt ja loksutage seda tugevalt 10–15 minutit, seejärel mõõtke uuesti temperatuuri.
    Käte soojusülekande vältimiseks kandke labakindaid või mähkige anum rätikusse.
    Millist sisemise energia muutmise meetodit kasutasite? Selgitage.
  2. Võtke rõngaga seotud kummipael, kandke lint otsaesisele ja märkige selle temperatuur. Hoides kummist sõrmedega, venitage seda mitu korda jõuliselt ja venitades suruge uuesti otsaesisele. Tehke järeldus temperatuuri ja muutuse põhjustanud põhjuste kohta.

Eelvaade:

Esitluse eelvaadete kasutamiseks looge endale konto ( konto) Google ja logi sisse:

Keha siseenergia ei ole mingi konstantne väärtus. See võib muutuda samas kehas.

Temperatuuri tõustes suureneb keha siseenergia, kuna molekulide keskmine liikumiskiirus suureneb.

Järelikult suureneb selle keha molekulide kineetiline energia. Kui temperatuur langeb, siis vastupidi, keha siseenergia väheneb.

Seega molekulide liikumiskiiruse muutumisel muutub keha siseenergia.

Proovime välja mõelda, kuidas molekulide liikumiskiirust suurendada või vähendada. Selleks teeme järgmise katse. Kinnitame aluse külge õhukese seinaga messingtoru (joonis 3). Valage torusse veidi eetrit ja sulgege see korgiga. Seejärel mähime toru köiega ja hakkame seda kiiresti liigutama ühes, siis teises suunas. Mõne aja pärast läheb eeter keema ja aur surub pistiku välja. Kogemused näitavad, et eetri siseenergia on suurenenud: on ju see kuumenenud ja isegi keema läinud.

Riis. 3. Keha sisemise energia suurendamine selle kallal tööd tehes

Siseenergia tõus tekkis toru köiega hõõrumisel tehtud töö tulemusena.

Kehade kuumenemine toimub ka löökide, venimise ja painutamise ajal, st deformatsiooni ajal. Keha siseenergia kõigis ülaltoodud näidetes suureneb.

Seega Keha siseenergiat saab suurendada keha kallal tööd tehes.

Kui keha ise teeb tööd, siis ta sisemine energia väheneb.

Teeme järgmise katse.

Pumpame õhu läbi selles oleva spetsiaalse ava korgiga suletud paksuseinalisse klaasanumasse (joonis 4).

Riis. 4. Keha siseenergia vähenemine, kui tööd teeb keha ise

Mõne aja pärast hüppab kork anumast välja. Hetkel, kui kork konteinerist välja hüppab, tekib udu. Selle välimus tähendab, et anumas olev õhk on muutunud külmemaks. Anumas olev suruõhk, mis surub pistiku välja, toimib. Ta teeb seda tööd oma sisemise energia arvelt, mis väheneb. Siseenergia vähenemist saab hinnata anumas oleva õhu jahtumise järgi. Niisiis, Keha siseenergiat saab muuta tööd tehes.

Keha siseenergiat saab muuta ka muul viisil, ilma tööd tegemata. Näiteks pliidile asetatud veekeetjas keeb vesi. Õhk ja erinevaid esemeid ruumi kütab keskkütteradiaator, majade katuseid soojendavad päikesekiired jne. Kõigil neil juhtudel tõuseb kehade temperatuur, mis tähendab, et nende siseenergia suureneb. Aga töö on tegemata.

Tähendab, siseenergia muutus võib toimuda mitte ainult tehtava töö tulemusena.

Kuidas seletada nendel juhtudel siseenergia suurenemist?

Mõelge järgmisele näitele.

Asetage see klaasi koos kuum vesi metallist kudumisvardad. Molekulide kineetiline energia kuum vesi külmade metalliosakeste rohkem kineetiline energia. Kuuma vee molekulid annavad külma metalliosakestega suhtlemisel osa oma kineetilisest energiast neile üle. Selle tulemusena väheneb keskmiselt veemolekulide energia ja suureneb metalliosakeste energia. Vee temperatuur langeb ja metallkodara temperatuur järk-järgult tõuseb. Mõne aja pärast nende temperatuur ühtlustub. See kogemus näitab kehade sisemise energia muutumist.

Niisiis, Kehade siseenergiat saab muuta soojusülekandega.

    Siseenergia muutmise protsessi ilma keha või keha enda kallal tööd tegemata nimetatakse soojusülekandeks.

Soojusülekanne toimub alati kindlas suunas: kõrgema temperatuuriga kehadelt madalama temperatuuriga kehadele.

Kui kehatemperatuur ühtlustub, soojusülekanne peatub.

Keha siseenergiat saab muuta kahel viisil: mehaanilist tööd tehes või soojusülekandega.

Soojusülekannet saab omakorda läbi viia: 1) soojusjuhtivus; 2) konvektsioon; 3) kiirgus.

Küsimused

  1. Kasutades joonist 3, kirjeldage, kuidas muutub keha siseenergia, kui sellega tööd tehakse.
  2. Kirjeldage katset, mis näitab, et keha suudab sisemist energiat kasutades tööd teha.
  3. Too näiteid keha siseenergia muutumisest soojusülekandega.
  4. Selgitage aine molekulaarstruktuurist lähtuvalt kuuma vette kastetud kudumisvarda kuumutamist.
  5. Mis on soojusülekanne?
  6. Millised on kaks võimalust keha siseenergia muutmiseks?

2. harjutus

  1. Hõõrdejõud mõjutab keha. Kas keha siseenergia muutub? Milliste märkide järgi saame seda hinnata?
  2. Kiiresti raputades lähevad käed kuumaks. Selgitage, miks see juhtub.

Harjutus

Asetage münt vineeritükile või puitplaadile. Vajutage münt lauale ja liigutage seda kiiresti ühes või teises suunas. Pange tähele, mitu korda peate münti liigutama, et see muutuks soojaks ja kuumaks. Tehke järeldus tehtud töö ja keha siseenergia suurenemise vahelise seose kohta.

Kuidas muuta keha mehaanilist energiat? Jah, väga lihtne. Muutke selle asukohta või kiirendage seda. Näiteks löö palli või tõsta see maapinnast kõrgemale.

Esimesel juhul muudame selle kineetilist energiat, teisel juhul potentsiaalset energiat. Aga siseenergia? Kuidas muuta keha siseenergiat? Kõigepealt selgitame välja, mis see on. Siseenergia on kõigi keha moodustavate osakeste kineetiline ja potentsiaalne energia. Eelkõige on osakeste kineetiline energia nende liikumise energia. Ja nagu teada, sõltub nende liikumise kiirus temperatuurist. See tähendab, et loogiline järeldus on, et kehatemperatuuri tõstmisega suurendame selle sisemist energiat. Lihtsaim viis kehatemperatuuri tõsta on soojusvahetus. Erineva temperatuuriga kehade kokkupuutel soojeneb külmem keha soojema arvelt. Sel juhul soojem keha jahtub.

Lihtne igapäevane näide: külm lusikas kuuma tee tassis soojeneb väga kiiresti, samal ajal kui tee jahtub veidi. Kehatemperatuuri tõstmine on võimalik ka muul viisil. Mida me kõik teeme, kui väljas nägu või käed külmetavad? Me kolmekesi. Hõõrdumise korral esemed kuumenevad. Samuti soojenevad objektid löökide, rõhu all, see tähendab teisisõnu suhtlemisel. Kõik teavad, kuidas iidsetel aegadel tuld tehti – kas puutükke üksteise vastu hõõrudes või tulekiviga teise kivi pihta löödes. Ka meie ajal kasutavad ränisüütajad metallvarda hõõrdumist tulekivi vastu.

Siiani oleme rääkinud siseenergia muutmisest selle koostisosade kineetilise energia muutmise kaudu. Kuidas on lood nende samade osakeste potentsiaalse energiaga? Nagu teada, on osakeste potentsiaalne energia nende suhtelise positsiooni energia. Seega, kehaosakeste potentsiaalse energia muutmiseks peame keha deformeerima: kokku suruma, väänama jne, ehk muutma osakeste asukohta üksteise suhtes. See saavutatakse keha mõjutamisega. Muudame üksikute kehaosade kiirust ehk teeme selle kallal tööd.

Näited siseenergia muutustest

Seega saavutatakse kõik keha mõjutamise juhtumid selle sisemise energia muutmiseks kahel viisil. Kas sellele soojust üle kandes ehk soojusülekannet või selle osakeste kiirust muutes ehk keha kallal tööd tehes.

Näited siseenergia muutustest- need on peaaegu kõik maailmas toimuvad protsessid. Osakeste siseenergia ei muutu juhul, kui kehaga ei juhtu absoluutselt midagi, mis, näete, on äärmiselt haruldane - kehtib energia jäävuse seadus. Meie ümber toimub kogu aeg midagi. Isegi objektidega, millega esmapilgul midagi ei juhtu, toimuvad tegelikult mitmesugused meile nähtamatud muutused: väikesed temperatuurimuutused, kerged deformatsioonid jne. Tool paindub meie raskuse all, riiulil oleva raamatu temperatuur muutub iga õhuliigutusega veidi, tuuletõmbusest rääkimata. No mis puutub eluskehadesse, siis on sõnadetagi selge, et nende sees toimub kogu aeg midagi ja sisemine energia muutub peaaegu igal ajahetkel.

Allolev artikkel räägib siseenergiast ja selle muutmisest. Siin tutvume VE üldise definitsiooniga, selle tähendusega ja kahte tüüpi olekumuutustega, mida valdab energia. füüsiline keha, objekt. Eelkõige võetakse arvesse soojusülekande ja töö nähtust.

Sissejuhatus

Siseenergia on termodünaamilise süsteemi ressursi osa, mis ei sõltu konkreetsest võrdlussüsteemist. See võib muuta oma tähendust uuritava probleemi sees.

Omadused võrdne väärtus võrdlusraamis, mille suhtes makroskoopiliste mõõtmetega keha/objekti keskmass on puhkeseisund, on sama kogu- ja siseenergia. Nad sobivad alati üksteisega. Osade kogum, mis moodustab siseenergias sisalduva koguenergia, ei ole konstantne ja sõltub lahendatava probleemi tingimustest. Teisisõnu, RE ei ole spetsiifiline energiaressurss. See kujutab endast mitmete energiasüsteemi komponentide kogumit, mis varieeruvad vastavalt konkreetsetele olukordadele. Siseenergia muutmise meetodid põhinevad kahel põhiprintsiibil: soojusülekanne ja töö.

VE on termodünaamiliste süsteemide spetsiifiline kontseptsioon. See võimaldab füüsikutel tutvustada erinevaid suurusi, nagu temperatuur ja entroopia, keemilise potentsiaali mõõtmed ja süsteemi moodustavate ainete mass.

Töö tegemine

Keha(te) siseenergia muutmiseks on kaks võimalust. Esimene moodustub objektil otsese töö tegemise protsessi kaudu. Teine on soojusülekande nähtus.

Juhtudel, kui keha teeb tööd ise, väheneb selle sisemine energianäitaja. Kui keegi või miski kehal protsessi lõpetab, siis selle VE väärtus tõuseb. Sel juhul toimub mehaanilise energiaressursi ümberkujundamine sisemiseks energiatüübiks, mida objekt omab. Kõik võib voolata ka vastupidi: mehaanilisest sisemisest.

Soojusülekanne suurendab HE väärtust. Kui aga keha maha jahtub, siis energia väheneb. Soojusülekande pideva säilitamisega indikaator suureneb. Gaaside kokkusurumine on näide VE indeksi suurenemisest ja nende (gaaside) paisumine on siseenergia väärtuse vähenemise tagajärg.

Soojusülekande nähtus

Siseenergia muutus soojusülekandega tähistab energiapotentsiaali suurenemist/vähenemist. Keha omab seda ilma teatud (eriti mehaanilisi) töid tegemata. Ülekantud energiahulka nimetatakse soojuseks (Q, J) ja protsess ise allub üldisele ZSE-le. VE muutused kajastuvad alati kehatemperatuuri tõustes või langustes.

Mõlemat siseenergia muutmise meetodit (töö ja soojusülekanne) saab ühe objekti suhtes teostada samaaegselt, st neid saab kombineerida.

VE-d saab muuta näiteks hõõrdumise tekitamisega. Siin jälgitakse selgelt mehaanilise töö (hõõrdumise) toimimist ja soojusvahetuse nähtust. Meie esivanemad püüdsid sarnasel viisil tuld teha. Need tekitasid puidu vahel hõõrdumise, mille süttimistemperatuur vastab 250 °C-le.

Keha siseenergia muutus töö või soojusülekande kaudu võib toimuda sama aja jooksul, st need kaks vahendit võivad koos töötada. Kuid lihtsast hõõrdumisest konkreetsel juhul ei piisa. Selleks tuli teritada üks oks. Praegu saab inimene tuld hõõrudes tikke, mille pead on kaetud süttiva ainega, mis süttib 60-100 °C juures. Esimesi selliseid tooteid hakati looma 30ndatel aasta XIX sajandil. Need olid fosforitikud. Nad on võimelised süttima suhteliselt madalal temperatuuril - 60 ° C. Praegu kasutusel, mis lasti tootmisse 1855. aastal.

Energiasõltuvus

Siseenergia muutmise viisidest rääkides on oluline mainida ka selle indikaatori sõltuvust temperatuurist. Fakt on see, et selle energiaressursi koguse määrab keha molekulis koondunud keskmine kineetilise energia hulk, mis omakorda sõltub otseselt temperatuurist. Just sel põhjusel põhjustab temperatuurimuutus alati VE muutust. Sellest tuleneb ka, et kütmine toob kaasa energia suurenemise ja jahutamine selle vähenemise.

Temperatuur ja soojusülekanne

Keha siseenergia muutmise meetodid jagunevad: soojusülekanne ja mehaaniline töö. Siiski on oluline teada, et soojuse hulk ja temperatuur ei ole samad. Neid mõisteid ei tohiks segi ajada. Temperatuuri väärtused on määratletud kraadides ja ülekantud või ülekantud soojuse hulk džaulides (J).

Kahe keha kokkupuude, millest üks on kuumem, toob alati kaasa soojuse kadumise (kuumem) ja selle omandamise (külmem).

Oluline on märkida, et mõlemad keha VE muutmise meetodid viivad alati samade tulemusteni. Keha lõpliku seisundi põhjal on võimatu täpselt kindlaks teha, kuidas selle muutus saavutati.

Kuidas muuta keha mehaanilist energiat? Jah, väga lihtne. Muutke selle asukohta või kiirendage seda. Näiteks löö palli või tõsta see maapinnast kõrgemale.

Esimesel juhul muudame selle kineetilist energiat, teisel juhul potentsiaalset energiat. Aga siseenergia? Kuidas muuta keha siseenergiat? Kõigepealt selgitame välja, mis see on. Siseenergia on osakeste kineetiline ja potentsiaalne energia – see on nende liikumise energia. Ja nagu teada, sõltub nende liikumise kiirus temperatuurist. See tähendab, et loogiline järeldus on, et kehatemperatuuri tõstmisega suurendame selle sisemist energiat. Lihtsaim viis kehatemperatuuri tõsta on soojusvahetus. Erineva temperatuuriga kehade kokkupuutel soojeneb külmem keha soojema arvelt. Sel juhul soojem keha jahtub.

Lihtne igapäevane näide: külm lusikas kuuma tee tassis soojeneb väga kiiresti, samal ajal kui tee jahtub veidi. Kehatemperatuuri tõstmine on võimalik ka muul viisil. Mida me kõik teeme, kui väljas nägu või käed külmetavad? Me kolmekesi. Hõõrdumise korral esemed kuumenevad. Samuti soojenevad objektid löökide, rõhu all, see tähendab teisisõnu suhtlemisel. Kõik teavad, kuidas iidsetel aegadel tuld tehti – kas puutükke üksteise vastu hõõrudes või tulekiviga teise kivi pihta löödes. Ka meie ajal kasutavad ränisüütajad metallvarda hõõrdumist tulekivi vastu.

Siiani oleme rääkinud siseenergia muutmisest selle koostisosade kineetilise energia muutmise kaudu. Kuidas on lood nende samade osakeste potentsiaalse energiaga? Nagu teada, on osakeste potentsiaalne energia nende suhtelise positsiooni energia. Seega, kehaosakeste potentsiaalse energia muutmiseks peame keha deformeerima: kokku suruma, väänama jne, ehk muutma osakeste asukohta üksteise suhtes. See saavutatakse keha mõjutamisega. Muudame üksikute kehaosade kiirust ehk teeme selle kallal tööd.

Seega saavutatakse kõik keha mõjutamise juhtumid selle sisemise energia muutmiseks kahel viisil. Kas sellele soojust üle kandes ehk soojusülekannet või selle osakeste kiirust muutes ehk keha kallal tööd tehes.

Näited siseenergia muutustest- need on peaaegu kõik maailmas toimuvad protsessid. Osakeste siseenergia ei muutu juhul, kui kehaga ei juhtu absoluutselt midagi, mis, näete, on äärmiselt haruldane - kehtib energia jäävuse seadus. Meie ümber toimub kogu aeg midagi. Isegi objektidega, millega esmapilgul midagi ei juhtu, toimuvad tegelikult mitmesugused meile nähtamatud muutused: väikesed temperatuurimuutused, kerged deformatsioonid jne. Tool paindub meie raskuse all, riiulil oleva raamatu temperatuur muutub iga õhuliigutusega veidi, tuuletõmbusest rääkimata. No mis puutub eluskehadesse, siis on sõnadetagi selge, et nende sees toimub kogu aeg midagi ja sisemine energia muutub peaaegu igal ajahetkel.