Keha sisemine energia ei ole püsiv väärtus. Samas kehas võib see muutuda.
Temperatuuri tõustes suureneb keha sisemine energia., kuna molekulide keskmine liikumiskiirus suureneb.
Järelikult suureneb selle keha molekulide kineetiline energia. Temperatuuri langusega, vastupidi, väheneb keha siseenergia..
Seega, keha siseenergia muutub koos molekulide liikumiskiiruse muutumisega.
Proovime välja selgitada, millisel viisil on võimalik molekulide liikumiskiirust suurendada või vähendada. Selleks teeme järgmise katse. Kinnitame alusele õhukese seinaga messingist toru (joonis 3). Valage torusse veidi eetrit ja sulgege see korgiga. Seejärel mässime toru köiega ja hakkame seda kiiresti ühes, seejärel teises suunas liigutama. Mõne aja pärast eeter keeb ja aur surub pistiku välja. Kogemus näitab, et eetri siseenergia on suurenenud: lõppude lõpuks on see kuumutanud ja isegi keenud.
Riis. 3. Keha siseenergia suurenemine selle kallal tööd tehes
Siseenergia suurenemine ilmnes töö tegemisel toru köiega hõõrudes.
Keha kuumeneb ka löökide, pikendamise ja painutamise ajal, see tähendab deformatsiooni ajal. Kõigis toodud näidetes suureneb keha siseenergia.
Seega keha sisemist energiat saab suurendada kehaga tööd tehes.
Kui keha ise teeb selle töö ära, siis tema sisemine, energia väheneb.
Teeme järgmise katse.
Paksu seinaga klaasanumasse, mis on suletud korgiga, pumbake õhku läbi selles oleva spetsiaalse augu (joonis 4).
Riis. 4. Keha siseenergia vähenemine keha enda tööd tehes
Mõne aja pärast hüppab pistik anumast välja. Sel hetkel, kui kork anumast välja hüppab, tekib udu. Selle välimus tähendab, et õhk on anumas muutunud jahedamaks. Surveõhk anumas, surudes pistiku välja, teeb töö. Seda tööd teeb ta oma sisemise energia arvelt, mis samal ajal väheneb. Siseenergia vähenemist saab hinnata anumas oleva õhu jahtumise järgi. Niisiis, keha sisemist energiat saab tööd tehes muuta.
Keha sisemist energiat saab muuta ka muul viisil, ilma tööd tegemata. Näiteks pliidile asetatud veekeetjas olev vesi keeb. Ruumi õhku ja erinevaid esemeid soojendab keskkütteradiaator, majade katuseid soojendavad päikesekiired jne. Kõigil neil juhtudel tõuseb kehade temperatuur, mis tähendab, et nende siseenergia suureneb . Kuid tööd ei tehta.
Tähendab, siseenergia muutus võib toimuda mitte ainult töö tulemusena.
Kuidas seletada nendel juhtudel siseenergia suurenemist?
Kaaluge järgmist näidet.
Pange metallist kudumisvarda klaasi kuuma veega. Kuuma vee molekulide kineetiline energia on suurem kui külmade metalliosakeste kineetiline energia. Kuuma vee molekulid, mis interakteeruvad külmade metalliosakestega, kannavad neile osa oma kineetilisest energiast üle. Selle tulemusena väheneb veemolekulide energia keskmiselt, samas kui metalliosakeste energia suureneb. Vee temperatuur langeb ja metallkodara temperatuur tõuseb järk -järgult. Mõne aja pärast nende temperatuur ühtlustub. See kogemus näitab kehade siseenergia muutumist.
Niisiis, kehade siseenergiat saab muuta soojusülekandega.
Siseenergia muutmise protsessi, tegemata tööd kehale või kehale endale, nimetatakse soojusülekandeks.
Soojusülekanne toimub alati teatud suunas: kõrgema temperatuuriga kehadest madalama kehaga.
Kui kehade temperatuurid võrdsustuvad, peatub soojusülekanne.
Keha sisemist energiat saab muuta kahel viisil: mehaanilist tööd tehes või soojusülekandega.
Soojusülekannet saab omakorda teostada: 1) soojusjuhtivus; 2) konvektsioon; 3) kiirgus.
Küsimused
- Joonist 3 kasutades kirjeldage, kuidas muutub keha sisemine energia, kui sellega tööd tehakse.
- Kirjeldage kogemust, mis näitab, et keha saab sisemise energiaga tööd teha.
- Too näiteid keha sisemise energia muutustest soojusülekande abil.
- Selgitage aine molekulaarstruktuuri põhjal kuuma vette kastetud kodara kuumutamist.
- Mis on soojusülekanne?
- Millisel kahel viisil saab muuta keha sisemist energiat?
Harjutus 2
- Hõõrdejõud töötab kehale. Kas keha siseenergia muutub samal ajal? Mille alusel saab seda hinnata?
- Kiirelt köiest alla minnes lähevad käed kuumaks. Selgitage, miks see juhtub.
Harjutus
Asetage münt vineerile või puitplaadile. Vajutage münt tahvlile ja liigutage seda kiiresti ühel või teisel viisil. Pange tähele, mitu korda peate münti liigutama, et saada soe ja kuum. Tehke järeldus tehtud töö seose ja keha siseenergia suurenemise vahel.
Keha sisemine energia ei saa olla pidev. See võib muutuda igas kehas. Kui kehatemperatuuri tõstetakse, suureneb selle sisemine energia, sest suureneb molekulide keskmine liikumiskiirus. Seega suureneb keha molekulide kineetiline energia. Ja vastupidi, temperatuuri langusega väheneb keha siseenergia.
Võime järeldada: keha siseenergia muutub, kui muutub molekulide liikumiskiirus. Proovime kindlaks teha, millise meetodi abil on võimalik molekulide liikumiskiirust suurendada või vähendada. Mõelge järgmisele kogemusele. Aluse külge kinnitame õhukeste seintega messingist toru. Täitke toru eetriga ja sulgege see korgiga. Siis seome selle köiega kinni ja hakkame nööri intensiivselt eri suundades liigutama. Teatud aja möödudes eeter keeb ja auru jõud surub pistiku välja. Kogemused näitavad, et aine (eetri) siseenergia on suurenenud: lõppude lõpuks on see keemise ajal oma temperatuuri muutnud.
Siseenergia suurenemine tekkis töö sooritamise tõttu toru köiega hõõrudes.
Nagu me teame, võib kehade kuumenemine toimuda ka löökide, painutamise või painutamise ajal, teisisõnu deformatsiooni ajal. Kõigis toodud näidetes suureneb keha siseenergia.
Seega saab keha sisemist energiat keha tööd tehes suurendada.
Kui keha ise teeb seda tööd, väheneb tema siseenergia.
Mõelge teisele kogemusele.
Paksude seintega klaasanumasse, mis on suletud korgiga, pumpame õhku läbi spetsiaalselt selles tehtud augu.
Mõne aja pärast lendab kork anumast välja. Hetkel, kui kork anumast välja lendab, saame näha udu teket. Seetõttu tähendab selle moodustumine, et õhk on anumas muutunud jahedaks. Suruõhk, mis on anumas, teeb pistiku väljatõmbamisel teatud töö. Seda tööd teeb ta tänu oma sisemisele energiale, mis samal ajal väheneb. Anuma õhu jahutamise põhjal on võimalik teha järeldusi siseenergia vähenemise kohta. Seega, keha sisemist energiat saab muuta teatud tööd tehes.
Siseenergiat saab aga muuta ka muul viisil, tööd tegemata. Mõelge näiteks, et veekeetjas olev vesi, mis on pliidil, keeb. Õhku ja muid ruumis olevaid esemeid soojendatakse keskradiaatorist. Sellistel juhtudel suureneb siseenergia, sest keha temperatuur tõuseb. Tööd aga ei tehta. Niisiis, järeldame siseenergia muutus ei pruugi toimuda teatud töö tegemise tõttu.
Võtame teise näite.
Pange metallist kudumisvarda klaasi vette. Kuuma vee molekulide kineetiline energia on suurem kui külmade metalliosakeste kineetiline energia. Kuuma vee molekulid kannavad osa oma kineetilisest energiast üle külma metalliosakestele. Seega väheneb veemolekulide energia teatud viisil, samal ajal kui metalliosakeste energia suureneb. Vee temperatuur langeb ja kodaratemperatuur langeb aeglaselt, 
suureneb. Tulevikus kaob kodara ja vee temperatuuri erinevus. Tänu sellele kogemusele nägime muutust erinevate kehade siseenergias. Me järeldame: erinevate kehade siseenergia muutub soojusülekande tõttu.
Siseenergia muundamise protsessi, ilma keha või keha enda jaoks teatud tööd tegemata, nimetatakse soojusülekanne.
Kas teil on veel küsimusi? Kas pole kindel, kuidas oma kodutöid teha?
Juhendajalt abi saamiseks -.
Esimene tund on tasuta!
ajaveebi sait, materjali täieliku või osalise kopeerimisega, nõutakse linki allikale.
Potentsiaalne energia on energia, mida objektid puhkeolekus omavad. Kineetiline energia on keha energia, mis on saadud liikumise ajal. MEHAANILIST ENERGIAT ON KAKS TÜÜPI: KINEETILINE JA POTENTSIAALNE, MIS VÕIB TEISEST TEIST PÖÖRATA.
Potentsiaalse energia muundamine kineetiliseks energiaks. PALLI VISTADES SAAME SEDA ÜHENDUSEKS LIIKUMISENERGIA - KINETILISE ENERGIA. TÕUSTA, PALL SEISAB JA SIIS HAKKAB KUKKUMA. SEISKUMISE HETKEL (ÜLEMAL PUNKTIL) ON KINETILINE ENERGIA TÄIESTI POTENTSIAALSEKS. KUI KEHA ALLA liigub, on käimas vastupidine protsess.
JÄLGIGE JÄRGMIST: PÄRAST POLE PALLI MÕJU PLEKPLAADILE, NENDE KEHADE OLEK MUUTUS - NAD ON DEFORMEERITUD JA KUUMUTATUD. KUI KEHADE TINGIMUSED MUUTUSID, SIIS NENDE OSADE ENERGIA, MIS KEHASID MUUTATAKSE. KEHA KUUMUTAMISEL TÄHENDAB MOLEKULITE KIIRUS, KINEETILINE ENERGIA. KUI KEHA DEFORMEERUS, SIIS MUUTUS OMA MOLEKULITE ASUKOHT JA TÄHENDUSED, NENDE POTENTSIAALNE ENERGIA MUUTUS. KEEMILINE ENERGIA KÕIKIDE MOLEKULIDE KOHTA, MILLE KEHAS KOOS ON, JA NENDE MÕJU potentsiaalne energia muudavad keha sisemise energia
SISEMINE ENERGIA SÕLTUB KEHA TEMPERATUURIST, KOKKUVÕETAVAST AINEOLUKUST JA MUUDEST TEGURISTEST. TÕSTAME PALLI TABELI ÜLE. SELLEL KAUGAL PALLIMOLEKULIDE VAHEL EI MUUTU. TÄHENDAB, ET MOLEKULITE SEGALDAMISE POTENTSIAALNE ENERGIA EI MUUTU. JÄRGI PALLI TÕSTES ME SISEMIST ENERGIAT MUUTMATA. KEHA SISEENERGIA EI SÕLTU KEHA MEHhaanilisest liikumisest ega selle keha asendist, mis on seotud teiste kehadega. KEHAL, KES ON SISEMISE ENERGIA RESERV, VÕIB SAMAL AJAL OLLA MEHhaaniline energia. NÄITEKS LUKK, MIS LENNAB MÕNEL KÕRGUSEL MAA ÜLES, VÕI SISEMINE ENERGIA, ON JA MEHAANILINE ENERGIA - POTENTSIAALNE JA KINETILINE
KEHADE KÜTTEVÕTMINE LÖÖGIDE, PIKENDAMISE JA KUMMUTAMISE, s.t. DEFORMATSIOONIL. KEHA SISEMINE ENERGIA TÕUSTAB. JÄRGNEVALT VÕIB KEHA SISEMIST ENERGIAT TÕSTA KEHAL VÄLJAV TÖÖ. KUI KEHA TEGEB, ON SEE SISEMINE ENERGIAVÄHENDUS. TEEME KOGEMUSE, ET TEADA, KUIDAS ON VÕIMALIK MOLEKULITE KIIRUST TÕSTA VÕI VÄHENDADA: TUGEVUSTAME STANDIL BRASSIÕHUSE SEINATORU. PUMPIGE VÄHE EETER TORU JA SULGE KORK. SIIS KUJUNDAME TORU NÖÖDEGA JA HAKKAME KIIRESTI KÜLGT KÜLJE NIIGUTAMA. MÕNE AEG PÕLETAB EETER JA AUR LÜKAB KORGI VÄLJA. KOGEMUS NÄITAB, ET AETERI SISEMINE ENERGIA on suurenenud: see on soojenenud ja katki läinud. SISEENERGIA KASVAMINE ON TÖÖ TULEMUSEKS TÖÖTLEMISEL, KUI TORU NÖÖRIGA TÖÖTLETAKSE.
SISEMIST ENERGIAT VÕIB MUUDEL viisidel muuta, ilma TÖÖTAMATA. NÄITEKS VESI KÜTTEVEEGA TOIDETUD VANNAS. TUBA ÕHK JA OBJEKTID KÜTETAB KESKKÜTTERADIATORI JÄRGI. SISEMINE ENERGIA NENDEL JUHUTEL TÕUSTAB, TK. KEHA TEMPERATUUR TÕUSTAB AGA SELLEL TÖÖL EI TOIMU SISEMISE ENERGIA MUUTUMINE VÕIB TOIMUDA AINULT TÖÖ TULEMUSE TULEMUSENA. KEHADE SISEMIST ENERGIAT VÕIB MUUTA KUUMASE ÜLEMINEKUGA KÕREMA TEMPERATUURIGA KEHADELT KEHADELE, MIS ON ALLA. SOOJUSE ÜLEKANDE TEGEVAD KOLMEL VEEL: SOOJAVUS, KONVEKTSIOON, KIIRGUS.
JÄRELDUS: MEHAANILIST JA SISEMIST ENERGIAT VÕIB ÜLE KANNADA ÜHELT KEHALT TEISELE. SEE ON AINULT KÕIGI TERMIPROTSESSIDE KOHTA. KUUMEÜLEKANNAGA ANNAB KEEKÜTE ENERGIAT JA VÄHEMALT KUUMUTATUD KEHA ENERGIAT. ENERGIA ÜLEMINEKUJAL ÜHELT KEHALT TEISELE VÕI ÜHE ENERGIA MUUTMISEL TEISEKS ENERGIAKS
ÜHE ENERGIA MUUDE TEISEKS MUUTMISE NÄHTUDE UURIMINE JÕUAB ÜHE LOODUSSEADUSE AVALDAMISE - ENERGIA SÄILITAMISE JA PÖÖRDIMISE SEADUSE KÕIGIL NATUURIL, NATUURIL, NATURAATSES. EI SAA VÄLJA. AINULT MUUDAB ÜHE TÜÜPI TEISELT, SELLE VÄÄRTUS ON SÄILITATUD.
SELLE LOODUSSEADUSE ILLUSTEERIMISEKS VAJAME NÄITET: PÄIKESEKIIRGUSED TOIMIVAD KONKREETSET ENERGIAreservi. KUKKUVAD MAALE, KIIRED KUUMEVAD. PÄIKESEKIIRGETE ENERGIA MUUTUB MULLA JA KEHADE SISEENERGIAKS MAAPINNAL. MAA PINAST KÜTETUD ÕHUMASSID TULEVAD LIIKUMISES - TUUL TULIB. ÕHUMASSI SISEMINE ENERGIA MUUNDATAKSE MEHhaaniliseks energiaks.
OSA PÄIKESEKIIRETE ENERGIAST NEEVAB TAIMEDE LEHED. SELLISTELT KEEMILISTEL REAKTSIOONIL TOIMUB TAIMEDES. TULEMUS ON KUJUNDATUD MAHEÜHENDITEST, s.t. PÄIKESEKIIRETE KEEMILISEKS ENERGIAKS ÜLEKANDUD ENERGIA TOIMUB.
AUTOENERGIA SISESE MUUTMINE MUUDE ENERGIAVÄLJADE LEIA KASUTAMINE TAVAS. ENERGIAKAITSE SEADUSES ON TEADUSLIK ALUS ERINEVATELE ARVUTUSTELE IGAS TEADUSVALDKONNAS JA TEHNOLOOGIAS. TÄIELIKULT SISEMIST ENERGIAT EI SAA MEHhaaniliseks energiaks muuta. AUTOENERGIA SISESE MUUTMINE TEISTE ENERGIAVALDIDEGA LEIA KASUTAMINE TAVAS. ENERGIAKAITSE SEADUSES ON TEADUSLIK ALUS ERINEVATELE ARVUTUSTELE IGAS TEADUSVALDKONNAS JA TEHNOLOOGIAS. TÄIELIKULT SISEMIST ENERGIAT EI SAA MEHhaaniliseks muuta.
