انرژی داخلی بدن یک مقدار ثابت نیست. در همان بدن ، می تواند تغییر کند.
با افزایش دما ، انرژی داخلی بدن افزایش می یابد.، از آنجا که سرعت متوسط حرکت مولکول ها افزایش می یابد.
در نتیجه ، انرژی جنبشی مولکولهای این بدن افزایش می یابد. برعکس ، با کاهش دما ، انرژی داخلی بدن کاهش می یابد..
بدین ترتیب، انرژی داخلی بدن با تغییر سرعت حرکت مولکولها تغییر می کند.
بیایید سعی کنیم دریابیم که چگونه می توان سرعت حرکت مولکول ها را افزایش یا کاهش داد. برای انجام این کار ، آزمایش زیر را انجام می دهیم. بیایید یک لوله برنجی با دیواره نازک را روی یک پایه ثابت کنیم (شکل 3). مقداری اتر در لوله بریزید و آن را با یک دریچه ببندید. سپس لوله را با طناب می پیچیم و شروع به حرکت سریع آن در یک جهت ، سپس در جهت دیگر می کنیم. پس از مدتی ، اتر می جوشد و بخار پلاگین را بیرون می کشد. تجربه نشان می دهد که انرژی داخلی اتر افزایش یافته است: بالاخره گرم شده و حتی جوشیده است.
برنج. 3. افزایش انرژی داخلی بدن هنگام انجام کار روی آن
افزایش انرژی داخلی در نتیجه انجام کار هنگام مالیدن لوله با طناب رخ داد.
گرم شدن اجسام نیز در حین برخورد ، کشش و خم شدن ، یعنی هنگام تغییر شکل رخ می دهد. انرژی داخلی بدن در همه مثالهای ذکر شده افزایش می یابد.
از این رو ، با انجام کار روی بدن می توان انرژی داخلی بدن را افزایش داد.
اگر بدن خود کار را انجام می دهد ، پس خود آن است داخلی ، انرژی کاهش می یابد.
بیایید آزمایش زیر را انجام دهیم.
داخل یک ظرف شیشه ای با دیوار ضخیم ، که با یک دریچه بسته شده است ، هوا را از طریق یک سوراخ مخصوص در آن پمپ کنید (شکل 4).
برنج. 4. کاهش انرژی داخلی بدن هنگام انجام کار توسط خود بدن
پس از مدتی ، دوشاخه از ظرف خارج می شود. در لحظه خروج چوب پنبه از ظرف ، مه تشکیل می شود. ظاهر آن به این معنی است که هوای داخل ظرف سردتر شده است. هوای فشرده در رگ ، با بیرون راندن پلاگین ، کار را انجام می دهد. او این کار را با هزینه انرژی درونی خود انجام می دهد که در همان زمان کاهش می یابد. کاهش انرژی داخلی را می توان با خنک شدن هوا در ظرف قضاوت کرد. بنابراین، با انجام کار می توان انرژی درونی بدن را تغییر داد.
انرژی داخلی بدن را می توان به روش دیگری بدون انجام کار تغییر داد. به عنوان مثال ، آب داخل کتری که روی اجاق گاز قرار گرفته است ، می جوشد. هوا و اجسام مختلف اتاق توسط رادیاتور حرارت مرکزی گرم می شود ، سقف خانه ها با اشعه خورشید گرم می شود و ... در همه این موارد ، دمای اجسام بالا می رود ، به این معنی که انرژی داخلی آنها افزایش می یابد. به اما کار تمام نشده است.
به معنای، تغییر در انرژی داخلی می تواند نه تنها در نتیجه عملکرد کار رخ دهد.
چگونه می توانید افزایش انرژی داخلی را در این موارد توضیح دهید؟
به مثال زیر توجه کنید.
یک سوزن بافندگی فلزی را در یک لیوان آب داغ قرار دهید. انرژی جنبشی مولکولهای آب گرم بیشتر از انرژی جنبشی ذرات فلز سرد است. مولکولهای آب گرم که با ذرات فلز سرد در تعامل هستند بخشی از انرژی جنبشی خود را به آنها منتقل می کنند. در نتیجه ، انرژی مولکول های آب به طور متوسط کاهش می یابد ، در حالی که انرژی ذرات فلزی افزایش می یابد. دمای آب کاهش می یابد و دمای فلز به تدریج افزایش می یابد. پس از مدتی دمای آنها برابر می شود. این تجربه تغییر در انرژی داخلی بدن را نشان می دهد.
بنابراین، انرژی داخلی اجسام را می توان با انتقال حرارت تغییر داد.
فرآیند تغییر انرژی داخلی بدون انجام کار روی بدن یا خود بدن را انتقال حرارت می نامند.
انتقال گرما همیشه در جهت خاصی رخ می دهد: از اجسام با دمای بالاتر به اجسام با درجه حرارت پایین تر.
وقتی دمای اجسام برابر می شود ، انتقال حرارت متوقف می شود.
انرژی داخلی بدن را می توان به دو طریق تغییر داد: با انجام کارهای مکانیکی یا با انتقال حرارت.
انتقال گرما ، به نوبه خود ، می تواند انجام شود: 1) هدایت حرارتی ؛ 2) همرفت ؛ 3) تابش.
سوالات
- با استفاده از شکل 3 ، نحوه تغییر انرژی داخلی بدن هنگام کار بر روی آن را توضیح دهید.
- تجربه ای را بیان کنید که نشان می دهد بدن می تواند با انرژی داخلی کار کند.
- نمونه هایی از تغییرات در انرژی داخلی بدن با استفاده از انتقال حرارت را بیان کنید.
- بر اساس ساختار مولکولی یک ماده ، گرمایش یک پره غوطه ور در آب داغ را توضیح دهید.
- انتقال حرارت چیست؟
- به چه دو طریق می توان انرژی درونی بدن را تغییر داد؟
تمرین 2
- نیروی اصطکاک روی بدن کار می کند. آیا انرژی داخلی بدن همزمان تغییر می کند؟ بر چه اساسی می توان در این مورد قضاوت کرد؟
- وقتی به سرعت از طناب پایین می روید ، دستان شما داغ می شود. توضیح دهید که چرا این اتفاق می افتد.
ورزش
سکه را روی تکه ای از تخته سه لا یا تخته چوبی قرار دهید. سکه را به تخته فشار دهید و آن را به سرعت در یک جهت یا طرف دیگر حرکت دهید. توجه کنید که چند بار باید سکه را حرکت دهید تا گرم و داغ شود. در مورد ارتباط بین کار انجام شده و افزایش انرژی داخلی بدن نتیجه گیری کنید.
انرژی داخلی بدننمی تواند ثابت باشد این می تواند در هر بدن تغییر کند. اگر دمای بدن افزایش یابد ، انرژی داخلی آن افزایش می یابد ، زیرا سرعت متوسط حرکت مولکولها افزایش می یابد. بنابراین ، انرژی جنبشی مولکولهای بدن افزایش می یابد. و برعکس ، با کاهش دما ، انرژی داخلی بدن کاهش می یابد.
می توان نتیجه گرفت: در صورت تغییر سرعت حرکت مولکولها ، انرژی داخلی بدن تغییر می کند.بیایید سعی کنیم تعیین کنیم که با چه روشی می توان سرعت حرکت مولکول ها را افزایش یا کاهش داد. تجربه زیر را در نظر بگیرید. یک لوله برنجی با دیوارهای نازک را به پایه متصل می کنیم. اجازه دهید لوله را با اتر پر کرده و آن را با یک دریچه ببندیم. سپس آن را با طناب می بندیم و شروع به حرکت شدید طناب در جهات مختلف می کنیم. پس از گذشت زمان مشخص ، اتر می جوشد و نیروی بخار پلاگین را بیرون می کشد. تجربه نشان می دهد که انرژی داخلی یک ماده (اتر) افزایش یافته است: بالاخره ، دمای آن هنگام جوشیدن تغییر کرده است.
افزایش انرژی داخلی به دلیل عملکرد کار هنگام مالیدن لوله با طناب رخ داده است.
همانطور که می دانیم ، گرم شدن اجسام همچنین می تواند در هنگام برخورد ، خم شدن یا خم شدن ، به عبارت دیگر ، هنگام تغییر شکل رخ دهد. در همه مثال های ارائه شده ، انرژی داخلی بدن افزایش می یابد.
بنابراین ، با انجام کار بر روی بدن می توان انرژی داخلی بدن را افزایش داد.
اگر بدن خود کار را انجام دهد ، انرژی داخلی آن کاهش می یابد.
تجربه دیگری را در نظر بگیرید.
داخل یک ظرف شیشه ای ، که دارای دیوارهای ضخیم است و با یک چوب پنبه بسته شده است ، ما هوا را از طریق سوراخ مخصوص ساخته شده در آن پمپ می کنیم.
بعد از مدتی ، چوب پنبه از کشتی خارج می شود. در آن لحظه ، هنگامی که چوب پنبه از کشتی خارج می شود ، می توانیم تشکیل مه را ببینیم. بنابراین ، تشکیل آن به این معنی است که هوای ظرف سرد شده است. هوای فشرده ، که در رگ است ، هنگامی که دوشاخه به بیرون رانده می شود ، کار خاصی را انجام می دهد. او این کار را به دلیل انرژی درونی خود انجام می دهد که همزمان کاهش می یابد. می توان بر اساس خنک شدن هوای رگ در مورد کاهش انرژی داخلی نتیجه گیری کرد. بدین ترتیب، انرژی داخلی بدن را می توان با انجام برخی کارها تغییر داد.
با این حال ، انرژی داخلی را می توان به روش دیگری ، بدون انجام کار تغییر داد. یک مثال را در نظر بگیرید ، آب در یک کتری ، که روی اجاق گاز است ، در حال جوشیدن است. هوا و سایر اجسام اتاق از رادیاتور مرکزی گرم می شوند. در چنین مواردی ، انرژی داخلی افزایش می یابد ، زیرا دمای اجسام افزایش می یابد اما کار تمام نشده است. بنابراین ، نتیجه می گیریم تغییر در انرژی داخلی ممکن است به دلیل عملکرد یک کار خاص رخ ندهد.
بیایید یک مثال دیگر بزنیم.
یک سوزن بافندگی فلزی را در یک لیوان آب قرار دهید. انرژی جنبشی مولکولهای آب گرم بیشتر از انرژی جنبشی ذرات فلز سرد است. مولکول های آب گرم بخشی از انرژی جنبشی خود را به ذرات فلز سرد منتقل خواهند کرد. بنابراین ، انرژی مولکول های آب به طریقی کاهش می یابد ، در حالی که انرژی ذرات فلزی افزایش می یابد. دمای آب کاهش می یابد و دمای پره به آرامی کاهش می یابد ، 
افزایش خواهد یافت. در آینده ، تفاوت بین دمای پره و آب از بین می رود. با توجه به این تجربه ، ما شاهد تغییر در انرژی درونی اجسام مختلف بودیم. نتیجه می گیریم: انرژی داخلی اجسام مختلف به دلیل انتقال حرارت تغییر می کند.
فرآیند تبدیل انرژی داخلی بدون انجام کار خاصی روی بدن یا خود بدن نامیده می شود انتقال گرما.
هنوز سوالی دارید؟ نمی دانید چگونه تکالیف خود را انجام دهید؟
برای کمک گرفتن از یک معلم -.
اولین درس رایگان است!
وبلاگ ، با کپی کامل یا جزئی از مطالب ، پیوند به منبع مورد نیاز است.
انرژی بالقوه عبارت است از انرژی که اجسام در حالت استراحت دارند. انرژی جنبشی انرژی بدن است که در حین حرکت به دست می آید. دو نوع انرژی مکانیکی وجود دارد: سینتیک و پتانسیل ، که می تواند یکی را از دیگری برگرداند.
تبدیل انرژی بالقوه به انرژی جنبشی. با پرتاب کردن توپ ، ما آن را با استفاده از انرژی حرکت - KINETIC ENERGY ارائه می دهیم. RISE ، BALL متوقف می شود و سپس شروع به سقوط می کند. در لحظه توقف (در نقطه بالا) همه انرژی جنبشی به طور کامل در حال تبدیل به یک پتانسیل است. هنگامی که بدن حرکت می کند ، روند معکوس در حال انجام است.
به یاد داشته باشید: پس از تأثیر توپ لید بر روی صفحه اصلی ، وضعیت این بدن ها تغییر کرد - آنها تغییر شکل داده و گرم می شوند. اگر شرایط بدن ها تغییر کند ، پس از آن انرژی ذرات بدنهایی که بدن آنها تغییر کرده است ، تغییر می کند. هنگام گرم کردن بدن ، سرعت مولکول ها افزایش می یابد ، انرژی جنبشی افزایش می یابد. هنگامی که بدن تغییر شکل داد ، سپس مکان مولکولهای آن تغییر کرد و به این معنی است که انرژی بالقوه آنها تغییر کرد. انرژی جنبشی همه مولکول هایی که بدن شامل آنها است و انرژی بالقوه تعاملات آنها باعث ایجاد انرژی داخلی بدن می شود
انرژی داخلی بستگی به دمای بدن ، وضعیت کلی مواد و سایر عوامل دارد. بیایید توپ را بر فراز میز بلند کنیم. در این فاصله بین مولکول های توپ تغییر نمی کند. به این معنی که انرژی احتمالی تعامل مولکول ها تغییر نمی کند. به دنبال آن ، با بلند کردن توپ ، ما انرژی داخلی خود را تغییر نمی دهیم. انرژی داخلی بدن از حرکت مکانیکی بدن و یا موقعیت این بدن در ارتباط با سایر بدن ها بستگی ندارد. بدن ، با داشتن ذخیره انرژی داخلی ، می تواند در همان زمان از انرژی مکانیکی برخوردار باشد. برای مثال ، یک گلوله در ارتفاعی بالاتر از زمین ، به استثنای انرژی داخلی ، دارای انرژی مکانیکی - بالقوه و جنبشی است
گرمایش بدن با ضربه ، گسترش و خم شدن اتفاق می افتد ، به عنوان مثال در تغییر شکل. انرژی داخلی بدن افزایش می یابد. به دنبال آن ، با انجام کار روی بدن ، می توان انرژی داخلی بدن را افزایش داد. اگر بدن کار کند ، انرژی داخلی کاهش می یابد. ما یک تجربه برای پیدا کردن راه هایی که ممکن است افزایش یا کاهش سرعت حرکت مولکولی را امکان پذیر کند ، ایجاد خواهیم کرد: ما لوله برنج نازک برنج را روی پایه تقویت می کنیم. کمی دیگر را وارد لوله کنید و چوب پنبه را ببندید. سپس ما لوله را با یک طناب شکل می دهیم و حرکت سریع آن را از پهلو به پهلو شروع می کنیم. پس از مدتی ، مادر سوزانده می شود و بخار چوب پنبه را بیرون می زند. تجربه نشان می دهد که انرژی داخلی دیگر افزایش یافته است: گرم شده و شکسته شده است. هنگامی که لوله را با طناب می مالیدید ، افزایش انرژی داخلی به عنوان نتیجه کار اتفاق افتاده است.
انرژی داخلی را می توان به روش دیگری بدون کار تغییر داد. به عنوان مثال ، آب در کتری که به آب آشپزخانه عرضه می شود. هوا و موارد موجود در اتاق توسط رادیاتور گرمایش مرکزی گرم می شود. انرژی داخلی در این موارد افزایش می یابد ، TK. دمای بدن افزایش می یابد اما در این کار تغییری در انرژی داخلی ایجاد نمی شود ممکن است فقط به عنوان نتیجه عملکرد کار اتفاق نیفتد. انرژی داخلی بدن را می توان با انتقال حرارت از بدن با دمای بالاتر به بدن با پایین تر تغییر داد. انتقال حرارت به سه روش انجام می شود: هدایت حرارتی ، انتقال ، تابش.
نتیجه گیری: انرژی مکانیکی و داخلی می تواند از یک بدن به بدن دیگر منتقل شود. این فقط برای همه فرآیندهای گرمایی است. با انتقال حرارت ، بدن گرم شده انرژی می دهد و بدن کم گرم شده انرژی می گیرد. در انتقال انرژی از یک بدن به بدن دیگر یا در جهت تبدیل یک نوع انرژی به انرژی دیگر حفظ می شود
مطالعه پدیده های تبدیل یک نوع انرژی به دیگری که منجر به کشف یکی از قوانین اساسی طبیعت می شود - قانون حفاظت و تبدیل انرژی در همه پدیده ها در طبیعت ، در طبیعت ، فقط از یک نوع به نوع دیگر تبدیل می شود ، در این صورت ارزش آن حفظ شده است.
برای توضیح این قانون طبیعت ، بیایید یک مثال را در نظر بگیریم: اشعه های خورشیدی یک ذخیره انرژی مشخص را انجام می دهند. سقوط روی زمین ، RAYS آن را گرم کنید. انرژی اشعه های خورشیدی به انرژی داخلی خاک و بدن در سطح زمین تبدیل می شود. توده های هوایی ، گرم شده از سطح زمین ، در حرکت وارد شوید - ظاهر می شود باد. انرژی داخلی ماسه های هوایی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.
بخشی از انرژی اشعه های خورشیدی توسط برگهای گیاهان جذب می شود. در این واکنشهای شیمیایی دشوار در گیاهان رخ می دهد. نتیجه ترکیبات ارگانیک شکل گرفته است ، به عنوان مثال این انرژی توسط اشعه های خورشیدی به انرژی شیمیایی منتقل می شود.
تبدیل در داخل انرژی اتمی به سایر انواع انرژی در برنامه کاربردی پیدا کنید. قانون حفظ انرژی ، مبنای علمی را برای محاسبه های مختلف در همه زمینه های علم و فناوری ارائه می دهد. نمی توان به طور کامل انرژی داخلی را به مکانیکی تبدیل کرد. تبدیل در داخل انرژی اتمی به سایر انواع انرژی در برنامه کاربردی پیدا کنید. قانون حفظ انرژی ، مبنای علمی را برای محاسبه های مختلف در همه زمینه های علم و فناوری ارائه می دهد. نمی توان به طور کامل انرژی داخلی را به مکانیکی تبدیل کرد.
