Intern energi er summen af de kinetiske energier af alle de partikler, der udgør kroppen, og de potentielle energier af disse partiklers interaktion med hinanden. Dette inkluderer energien af interaktion af elektroner med kerner og energien af interaktion af de bestanddele af kernen.
Den indre energi afhænger af dens temperatur. Temperatur karakteriserer den gennemsnitlige kinetiske energi af partikler af et stof. Når temperaturen ændrer sig, ændres afstanden mellem partiklerne, derfor ændres energien af interaktion mellem dem også.
Intern energi ændres også, når et stof går fra en aggregeringstilstand til en anden. Processer forbundet med ændringer i temperatur eller aggregeringstilstand af et stof kaldes termisk. Termiske processer ledsages af ændringer i kroppens indre energi.
Kemiske reaktioner og nukleare reaktioner er også ledsaget af en ændring i kroppens indre energi, fordi interaktionsenergien for partikler, der deltager i reaktioner, ændres. Intern energi ændres, når energi udsendes eller absorberes af atomer under overgangen af elektroner fra en skal til en anden.
En af måder at ændre indre energi på er Job. Så når to kroppe gnider sammen, stiger deres temperatur, dvs. deres indre energi stiger. For eksempel ved bearbejdning af metaller - boring, drejning, fræsning.
Når to legemer med forskellige temperaturer kommer i kontakt, overføres energi fra kroppen med høj temperatur til kroppen med lav temperatur. Processen med at overføre energi fra en krop til en anden, som har en lavere temperatur, kaldes varmeoverførsel.
I naturen er der således to processer, hvor den indre energi i en krop ændres:
a) omdannelse af mekanisk energi til intern energi og omvendt; samtidig arbejdes der;
b) varmeoverførsel; i dette tilfælde udføres der intet arbejde.
Hvis du blander varmt og koldt vand, kan du erfaringsmæssigt verificere, at mængden af varme, der afgives af varmt vand, og mængden af varme, som modtages af koldt vand. Erfaring viser, at hvis der sker varmeudveksling mellem legemer, så stiger den indre energi i alle varmelegemer lige så meget som den indre energi i kølelegemer falder. Energi bevæger sig således fra en krop til en anden, men den samlede energi i alle legemer forbliver uændret. Det her loven om bevarelse og omdannelse af energi.
I alle fænomener, der forekommer i naturen, hverken optræder eller forsvinder energi. Den forvandler sig kun fra en type til en anden, mens dens betydning forbliver den samme.
For eksempel rammer en blykugle, der flyver med en bestemt hastighed, en forhindring og varmes op.
Eller et stykke is, der falder fra en snesky, smelter nær jorden.
Intern energi kan ændres på to måder.
Hvis der arbejdes på en krop, øges dens indre energi.
Hvis kroppen selv udfører arbejdet, falder dens indre energi.
Der er tre simple (elementære) typer varmeoverførsel:
Varmeledningsevne
Konvektion
Konvektion er fænomenet varmeoverførsel i væsker eller gasser eller granulære medier ved stofstrømme. Der er en såkaldt naturlig konvektion, som opstår spontant i et stof, når det opvarmes ujævnt i et gravitationsfelt. Ved en sådan konvektion opvarmes de nederste lag af stoffet, bliver lettere og flyder op, og de øverste lag afkøles tværtimod, bliver tungere og synker ned, hvorefter processen gentages igen og igen.
Termisk stråling eller stråling er overførsel af energi fra et legeme til et andet i form af elektromagnetiske bølger på grund af deres termiske energi.
Intern energi af en ideel gas
Baseret på definitionen af en ideel gas har den ikke en potentiel komponent af intern energi (der er ingen molekylære interaktionskræfter, undtagen stød). Den indre energi af en ideel gas repræsenterer således kun dens molekylers kinetiske bevægelsesenergi. Tidligere (ligning 2.10) blev det vist, at den kinetiske energi af den translationelle bevægelse af gasmolekyler er direkte proportional med dens absolutte temperatur.
Ved hjælp af udtrykket for den universelle gaskonstant (4.6) kan vi bestemme værdien af konstanten α.
Således vil den kinetiske energi af translationel bevægelse af et molekyle af en ideel gas blive bestemt af udtrykket.
I overensstemmelse med kinetisk teori er fordelingen af energi på tværs af frihedsgrader ensartet. Translationel bevægelse har 3 frihedsgrader. En grad af bevægelsesfrihed for et gasmolekyle vil følgelig tegne sig for 1/3 af dets kinetiske energi. 
For to-, tre- og polyatomiske gasmolekyler er der ud over graderne af frihed for translationel bevægelse frihedsgrader for molekylets rotationsbevægelse. For diatomiske gasmolekyler er antallet af frihedsgrader for rotationsbevægelse 2, for tre og polyatomiske molekyler - 3.
Da fordelingen af et molekyles bevægelsesenergi over alle frihedsgrader er ensartet, og antallet af molekyler i et kilomol gas er lig med Nμ, kan den indre energi af et kilomol af en ideel gas opnås ved at multiplicere udtryk (4.11) ved antallet af molekyler i en kilomol og ved antallet af grader af bevægelsesfrihed for et molekyle af en given gas .
hvor Uμ er den indre energi af en kilomol gas i J/kmol, i er antallet af grader af bevægelsesfrihed for et gasmolekyle.
For 1-atomare gasser er i = 3, for 2-atomare gasser i = 5, for 3-atomare og polyatomare gasser i = 6.
Elektricitet. Betingelser for eksistensen af elektrisk strøm. EMF. Ohms lov for et komplet kredsløb. Arbejde og strømstyrke. Joule-Lenz lov.
Blandt de nødvendige betingelser for eksistensen af en elektrisk strøm er der: tilstedeværelsen af frie elektriske ladninger i mediet og skabelsen af et elektrisk felt i mediet. Et elektrisk felt i et medium er nødvendigt for at skabe retningsbestemt bevægelse af frie ladninger. Som bekendt påvirkes en ladning q i et elektrisk felt med intensitet E af en kraft F = qE, som får frie ladninger til at bevæge sig i retning af det elektriske felt. Et tegn på eksistensen af et elektrisk felt i en leder er tilstedeværelsen af en ikke-nul potentialforskel mellem to punkter på lederen.
Elektriske kræfter kan dog ikke opretholde en elektrisk strøm i lang tid. Den rettede bevægelse af elektriske ladninger efter nogen tid fører til udligning af potentialer ved enderne af lederen og følgelig til forsvinden af det elektriske felt i den. For at opretholde strømmen i et elektrisk kredsløb skal ladninger ud over Coulomb-kræfter udsættes for kræfter af ikke-elektrisk karakter (ydre kræfter). En enhed, der skaber eksterne kræfter, opretholder en potentialforskel i et kredsløb og omdanner forskellige typer energi til elektrisk energi, kaldes en strømkilde.
Betingelser for eksistensen af elektrisk strøm:
tilstedeværelse af gratis operatører
· tilstedeværelse af potentialforskel. disse er betingelserne for forekomsten af strøm. for at strømmen eksisterer
· lukket kredsløb
· en kilde til ydre kræfter, der fastholder potentialforskellen.
Eventuelle kræfter, der virker på elektrisk ladede partikler, med undtagelse af elektrostatiske (Coulomb) kræfter, kaldes uvedkommende kræfter.
Elektromotorisk kraft.
Elektromotorisk kraft (EMF) er en skalar fysisk størrelse, der karakteriserer arbejdet af eksterne (ikke-potentielle) kræfter i jævn- eller vekselstrømskilder. I et lukket ledende kredsløb er EMF lig med disse kræfters arbejde for at flytte en enkelt positiv ladning langs kredsløbet.
Enheden for EMF, ligesom spænding, er volt. Vi kan tale om elektromotorisk kraft i enhver del af kredsløbet. Den elektromotoriske kraft af en galvanisk celle er numerisk lig med ydre kræfters arbejde, når en enkelt positiv ladning flyttes inde i elementet fra dets negative pol til dets positive. Tegnet på EMF bestemmes afhængigt af den vilkårligt valgte bypassretning af den del af kredsløbet, hvor strømkilden er tændt.
Ohms lov for et komplet kredsløb.
Lad os betragte det enkleste komplette kredsløb bestående af en strømkilde og en modstand med modstand R. En strømkilde med en emf ε har en modstand r, det kaldes strømkildens indre modstand. For at opnå Ohms lov for et komplet kredsløb, bruger vi loven om energibevarelse.
Lad en ladning q passere gennem lederens tværsnit i en tid Δt. Derefter, ifølge formlen, er arbejdet udført af eksterne kræfter, når en ladning q flyttes, lig med . Fra definitionen af strømstyrke har vi: q = IΔt. Derfor,.
På grund af ydre kræfters arbejde, når strøm passerer gennem kredsløbet, frigives en mængde varme på dets ydre og indre sektioner af kredsløbet i henhold til Joule-Lenz-loven lige:
Ifølge loven om bevarelse af energi er A st = Q, derfor er strømkildens emk lig med summen af spændingsfaldene i kredsløbets eksterne og interne sektioner.
Fysiktime i 8. klasse om emnet: "Indre energi. Måder at ændre indre energi på"
Lektionens mål:
- Dannelse af begrebet "kroppens indre energi" baseret på MCT af stofstrukturen.
- At blive fortrolig med måder at ændre kroppens indre energi på.
- Dannelse af begrebet "varmeoverførsel" og evnen til at anvende viden om MCT om stoffets struktur til at forklare termiske fænomener.
- Udvikling af interesse for fysik gennem demonstration af interessante eksempler på manifestationen af termiske fænomener i natur og teknologi.
- Begrundelse for behovet for at studere termiske fænomener for at anvende denne viden i hverdagen.
- Udvikling af informations- og kommunikationskompetencer hos elever.
Lektionstype. Kombineret lektion.
Type af lektion. Lektion - præsentation
Lektionens format.Interaktiv samtale, demonstrationseksperiment, historie, selvstændigt arbejde
Former for elevarbejde.Teamwork, individuelt arbejde, gruppearbejde.
Udstyr: elektronisk præsentation “Intern energi. Metoder til at ændre intern energi", computer, projektor.
Under timerne
Organisering af tid.God eftermiddag I dag i lektionen vil vi stifte bekendtskab med en anden type energi, finde ud af, hvad den afhænger af, og hvordan den kan ændres.
Opdatering af viden.
- Gentagelse af grundlæggende begreber: energi, kinetisk og potentiel energi, mekanisk arbejde.
At lære nyt stof.
Lærer . Ud over de ovenfor nævnte begreber skal det også huskes, at to typermekanisk energikan forvandle sig (overgå) til hinanden, for eksempel når en krop falder. Overvej en frit faldende bold. Det er klart, at når den falder, falder dens højde over overfladen, og dens hastighed øges, hvilket betyder, at dens potentielle energi falder, og dens kinetiske energi stiger. Det skal forstås, at disse to processer ikke forekommer separat, de er indbyrdes forbundne, og de siger detpotentiel energi bliver til kinetisk energi.
For at forstå, hvad en krops indre energi er, er det nødvendigt at besvare følgende spørgsmål: hvad er alle legemer lavet af?
Studerende . Kropper består af partikler, der konstant bevæger sig kaotisk og interagerer med hinanden.
Lærer . Og hvis de bevæger sig og interagerer, så har de kinetisk og potentiel energi, som udgør indre energi.
Studerende. Det viser sig, at alle legemer har den samme indre energi, hvilket betyder, at temperaturen skal være den samme. Men sådan er det ikke.
Lærer. Selvfølgelig ikke. Legemer har forskellige indre energier, og vi vil forsøge at finde ud af, hvad en krops indre energi afhænger af, og hvad der ikke afhænger af.
Definition.
Kinetisk energipartikelbevægelser ogpotentiel energideres interaktioner udgørkroppens indre energi.
Intern energi er betegnet medog den måles, som alle andre energityper, i J (joule).
Derfor har vi en formel for kroppens indre energi:. Hvor under refererer til den kinetiske energi af kropspartikler, og ved– deres potentielle energi.
Lad os huske den forrige lektion, hvor vi talte om det faktum, at bevægelsen af partikler i en krop er karakteriseret ved dens temperatur, på den anden side er den indre energi i kroppen relateret til arten (aktiviteten) af bevægelsen af partikler. Derfor er intern energi og temperatur indbyrdes forbundne begreber. Når kropstemperaturen stiger, stiger dens indre energi også, og når den falder, falder den.
Vi fandt ud af, at kroppens indre energi kan ændre sig. Lad os overveje måder at ændre kroppens indre energi på.
Du er allerede bekendt med begrebet mekanisk arbejde i en krop; det er forbundet med en krops bevægelse, når en vis kraft påføres den. Hvis der udføres mekanisk arbejde, så ændres kroppens energi, og det samme kan siges specifikt om kroppens indre energi. Det er praktisk at skildre dette i et diagram:
Lærer Metoden til at øge den indre energi i en krop gennem friktion har været kendt af folk siden oldtiden. Sådan lavede folk ild. Når du arbejder på værksteder, for eksempel med at dreje dele med en fil, hvad kan du så observere? (Delene blev varme). Når en person er kold, begynder han at ryste ufrivilligt. Hvorfor tror du? (Ved rysten opstår muskelsammentrækninger. På grund af musklernes arbejde øges kroppens indre energi og bliver varmere). Hvilken konklusion kan man drage af det, der er blevet sagt?
Studerende . Den indre energi i en krop ændres, når arbejdet er udført. Hvis kroppen selv virker, falder dens indre energi, og hvis der arbejdes på den, øges dens indre energi.
Lærer . Inden for teknologi, industri og daglig praksis støder vi konstant på ændringer i den indre energi i en krop, når vi udfører arbejde: opvarmning af kroppe under smedning, under stød; udføre arbejde med trykluft eller damp.
Lad os hvile lidt, og samtidig lære nogle interessante fakta fra de termiske fænomeners historie (to elever giver korte beskeder forberedt på forhånd).
Besked 1. Hvordan mirakler blev udført.
Den antikke græske mekaniker Heron fra Alexandria, opfinderen af springvandet, der bærer hans navn, efterlod os en beskrivelse af to geniale måder, hvorpå de egyptiske præster narrede folket til at tro på mirakler.
I figur 1 ser du et hult metalalter, og under det en mekanisme skjult i fangehullet, der flytter dørene til templet. Alteret stod udenfor det. Når der tændes bål, lægger luften inde i alteret på grund af opvarmning mere pres på vandet i karret gemt under gulvet; Fra karret presses vand ud gennem et rør og hældes i en spand, som, når den sænkes, aktiverer en mekanisme, der roterer dørene (fig. 2). Forbløffede tilskuere, uvidende om installationen gemt under gulvet, ser et "mirakel" foran sig: Så snart ilden brænder på alteret, opløses dørene til templet, "at lytte til præstens bønner", som hvis de selv...
Afsløring af "miraklet" af de egyptiske præster: Dørene til templet åbnes ved handling af offerild.
Besked 2. Hvordan mirakler blev udført.
Et andet imaginært mirakel udført af præsterne er vist i fig. 3. Når en flamme flammer på alteret, fjerner luften, der udvider sig, olie fra det nederste reservoir ind i rørene, der er gemt inde i præsternes skikkelser, og så tilføjes olien mirakuløst selv til ilden... Men så snart som præsten, der var ansvarlig for dette alter, fjernede stille og roligt proppen fra lågets reservoir - og udgydningen af olie stoppede (fordi overskydende luft frit slap ud gennem hullet); Præsterne greb til dette trick, da de tilbedendes tilbud var for ringe.
Lærer. Hvor er vi alle sammen fortrolige med morgente! Det er så dejligt at brygge te, hælde sukker i en kop og drikke lidt med en lille ske. Kun én ting er dårlig - skeen er for varm! Hvad skete der med skeen? Hvorfor steg hendes temperatur? Hvorfor steg hendes indre energi? Har vi arbejdet på det?
Studerende . Nej, det gjorde de ikke.
Lærer . Lad os finde ud af, hvorfor ændringen i indre energi opstod.
I starten er vandets temperatur højere end skeens temperatur, og derfor er vandmolekylernes hastighed større. Det betyder, at vandmolekyler har mere kinetisk energi end partiklerne i det metal, som skeen er lavet af. Når de kolliderer med metalpartikler, overfører vandmolekyler en del af deres energi til dem, og metalpartiklernes kinetiske energi øges, og vandmolekylernes kinetiske energi falder. Denne metode til at ændre kroppens indre energi kaldes varmeoverførsel . I vores daglige liv støder vi ofte på dette fænomen. For eksempel i vand, når man ligger på jorden eller i sne, afkøles kroppen, hvilket kan føre til forkølelse eller forfrysninger. I hård frost klatrer ænder villigt i vandet. Hvorfor tror du? (I hård frost er vandtemperaturen væsentligt højere end den omgivende lufttemperatur, så fuglen vil afkøle mindre i vand end i luftVarmeoverførsel sker på flere måder, men vi vil tale om dette i næste lektion.
Der er således to mulige måder at ændre den indre energi på. Hvilken?
Studerende . Arbejdsydelse og varmeoverførsel.
Konsolidering af det undersøgte materiale.Lad os nu se, hvor godt du har lært det nye materiale fra dagens lektion.. Jeg vil stille spørgsmål, og du vil forsøge at besvare dem.
Spørgsmål 1 . Koldt vand hældes i det ene glas, den samme mængde kogende vand hældes i det andet. I hvilket glas har vandet mere indre energi? (I den anden, fordi dens temperatur er højere).
Spørgsmål 2. To kobberstænger har samme temperatur, men massen af den ene er 1 kg, og den anden er 0,5 kg. Hvilken af de to givne søjler har størst indre energi? (Den første, fordi dens masse er større).
Spørgsmål 3. Hammeren bliver varm, når den for eksempel slås på en ambolt, og når den ligger i solen en varm sommerdag. Nævn måder at ændre hammerens indre energi på i begge tilfælde. (I det første tilfælde udføres arbejdet, og i det andet, varmeoverførsel).
Spørgsmål 4 . Vand hældes i et metalkrus. Hvilket af følgende forårsager en ændring i vands indre energi? (13)
- Opvarmning af vand på et varmt komfur.
- Udfører arbejde på vand, bringer det i fremadgående bevægelse sammen med kruset.
- Udfør arbejde på vand ved at blande det med en mixer.
Lærer . Og nu foreslår jeg, at du arbejder på egen hånd. (Eleverne inddeles i 6 grupper, og det videre arbejde vil foregå i grupper). Foran dig ligger et ark papir med tre opgaver.
Øvelse 1. Hvad er årsagen til ændringen i kroppens indre energi i følgende fænomener:
- opvarmning af vand med en kedel;
- afkøling af mad placeret i køleskabet;
- tænding af en tændstik, når den slås mod en æske;
- stærk opvarmning og forbrænding af kunstige jordsatellitter, når de kommer ind i de lavere tætte lag af atmosfæren;
- hvis du hurtigt bøjer ledningen på samme sted, først i den ene retning, så i den anden, så bliver dette sted meget varmt;
- madlavning;
- Hvis du hurtigt glider ned af en stang eller et reb, kan du brænde dine hænder;
- opvarmning af poolvandet på en varm sommerdag;
- Når man slår et søm, bliver hovedet varmt;
- En tændstik blusser op, når den placeres i en stearinlysflamme.
Til to grupper – med friktion; de to andre grupper - under stød og yderligere to grupper - under kompression.
Afspejling.
- Hvilke nye eller interessante ting lærte du i klassen i dag?
- Hvordan lærte du det materiale, du dækkede?
- Hvad var vanskelighederne? Formåede du at overvinde dem?
- Vil den viden, du fik i dagens lektion, være nyttig for dig?
Opsummering af lektionen.I dag stiftede vi bekendtskab med de grundlæggende begreber i afsnittet "Termiske fænomener": intern energi og varmeoverførsel og blev bekendt med måderne til at ændre kroppens indre energi. Den opnåede viden vil hjælpe dig med at forklare og forudsige forløbet af termiske processer, som du vil støde på i dit liv.
Lektier. § 2, 3. Forsøgsopgaver:
- Brug et hjemmetermometer til at måle temperaturen på vandet, der hældes i en krukke eller flaske.
Luk beholderen tæt og ryst den kraftigt i 10-15 minutter, og mål derefter temperaturen igen.
For at forhindre varmeoverførsel fra dine hænder skal du bære vanter eller pakke beholderen ind i et håndklæde.
Hvilken metode til at ændre indre energi brugte du? Forklare. - Tag et gummibånd bundet med en ring, sæt båndet på din pande og noter dets temperatur. Hold gummiet med fingrene, stræk det kraftigt flere gange, og tryk det igen mod panden, når det strækkes. Træk en konklusion om temperaturen og årsagerne til ændringen.
Eksempel:
For at bruge præsentationseksempler skal du oprette en Google-konto og logge ind:
Den indre energi i en krop er ikke en slags konstant værdi. Det kan ændre sig i samme krop.
Når temperaturen stiger, stiger kroppens indre energi, da den gennemsnitlige bevægelseshastighed af molekyler stiger.
Følgelig øges den kinetiske energi af molekylerne i denne krop. Når temperaturen falder, falder kroppens indre energi tværtimod.
Dermed, den indre energi i et legeme ændres, når molekylernes bevægelseshastighed ændres.
Lad os prøve at finde ud af, hvordan man øger eller mindsker bevægelseshastigheden af molekyler. For at gøre dette, lad os lave følgende eksperiment. Lad os fastgøre et tyndvægget messingrør til et stativ (fig. 3). Hæld lidt æter i røret og luk det med en prop. Så pakker vi røret med et reb og begynder hurtigt at bevæge det i den ene retning og derefter i den anden. Efter nogen tid vil æteren koge, og dampen vil skubbe stikket ud. Erfaring viser, at æterens indre energi er steget: den er trods alt varmet op og endda kogt.
Ris. 3. Forøgelse af kroppens indre energi, når du arbejder på den
Stigningen i indre energi opstod som et resultat af arbejde udført ved at gnide røret med et reb.
Opvarmning af legemer forekommer også under stød, forlængelse og bøjning, dvs. under deformation. Den indre energi i kroppen i alle ovenstående eksempler stiger.
Derfor, Den indre energi i en krop kan øges ved at udføre arbejde på kroppen.
Hvis kroppen selv gør arbejdet, så er den indre energi falder.
Lad os lave følgende eksperiment.
Vi pumper luft ind i en tykvægget glasbeholder, lukket med en prop, gennem et specielt hul i det (fig. 4).
Ris. 4. Fald i kroppens indre energi, når arbejdet udføres af kroppen selv
Efter nogen tid vil proppen springe ud af karret. I det øjeblik proppen springer ud af beholderen, dannes der tåge. Dens udseende betyder, at luften i karret er blevet koldere. Den komprimerede luft i beholderen, der skubber proppen ud, virker. Han udfører dette arbejde på bekostning af sin indre energi, som aftager. Faldet i indre energi kan bedømmes ved afkølingen af luften i fartøjet. Så, Den indre energi i en krop kan ændres ved at udføre arbejde.
Kroppens indre energi kan ændres på en anden måde uden at arbejde. For eksempel koger vand i en kedel placeret på komfuret. Luften og forskellige genstande i rummet opvarmes af centralvarmeradiatoren, tagene på huse opvarmes af solens stråler osv. I alle disse tilfælde stiger kroppens temperatur, hvilket betyder, at deres indre energi stiger. Men arbejdet er ikke gjort.
Midler, en ændring i indre energi kan ikke kun forekomme som et resultat af udført arbejde.
Hvordan kan vi forklare stigningen i indre energi i disse tilfælde?
Overvej følgende eksempel.
Placer en metal strikkepind i et glas varmt vand. Den kinetiske energi af varmtvandsmolekyler er større end den kinetiske energi af kolde metalpartikler. Varmtvandsmolekyler vil, når de interagerer med kolde metalpartikler, overføre en del af deres kinetiske energi til dem. Som et resultat af dette vil vandmolekylernes energi i gennemsnit falde, og metalpartiklernes energi vil stige. Vandtemperaturen vil falde, og temperaturen på metalegerne vil gradvist stige. Efter nogen tid vil deres temperaturer udlignes. Denne erfaring viser en ændring i kroppens indre energi.
Så, Den indre energi i legemer kan ændres ved varmeoverførsel.
Processen med at ændre indre energi uden at udføre arbejde på kroppen eller selve kroppen kaldes varmeoverførsel.
Varmeoverførsel sker altid i en bestemt retning: fra legemer med højere temperatur til legemer med lavere temperatur.
Når kropstemperaturen udlignes, stopper varmeoverførslen.
En krops indre energi kan ændres på to måder: ved at udføre mekanisk arbejde eller ved varmeoverførsel.
Varmeoverførsel kan til gengæld udføres: 1) termisk ledningsevne; 2) konvektion; 3) stråling.
Spørgsmål
- Brug figur 3 til at fortælle, hvordan den indre energi i en krop ændrer sig, når der arbejdes på den.
- Beskriv et eksperiment, der viser, at en krop kan udføre arbejde ved hjælp af indre energi.
- Giv eksempler på ændringer i en krops indre energi ved varmeoverførsel.
- Forklar, ud fra stoffets molekylære struktur, opvarmningen af en strikkepind nedsænket i varmt vand.
- Hvad er varmeoverførsel?
- Hvad er to måder at ændre kroppens indre energi på?
Øvelse 2
- Friktionskraften virker på kroppen. Ændres kroppens indre energi? Med hvilke tegn kan vi bedømme dette?
- Når du rappellerer hurtigt, bliver dine hænder varme. Forklar hvorfor dette sker.
Dyrke motion
Læg mønten på et stykke krydsfiner eller en træplade. Tryk mønten til brættet og flyt den hurtigt i den ene eller den anden retning. Læg mærke til, hvor mange gange du skal flytte mønten for at gøre den varm, varm. Træk en konklusion om sammenhængen mellem det udførte arbejde og stigningen i kroppens indre energi.
Indre kropsenergi kan ikke være en konstant værdi. Det kan ændre sig i enhver krop. Hvis du øger kropstemperaturen, så vil dens indre energi stige, pga den gennemsnitlige hastighed af molekylær bevægelse vil stige. Således øges den kinetiske energi af kroppens molekyler. Og omvendt, når temperaturen falder, falder kroppens indre energi.
Vi kan konkludere: En krops indre energi ændres, hvis molekylernes bevægelseshastighed ændres. Lad os prøve at bestemme, hvilken metode der kan bruges til at øge eller mindske bevægelseshastigheden af molekyler. Overvej følgende eksperiment. Lad os fastgøre et messingrør med tynde vægge til stativet. Fyld røret med æter og luk det med en prop. Så binder vi et reb rundt om det og begynder at bevæge rebet intensivt i forskellige retninger. Efter en vis tid vil æteren koge, og dampens kraft vil skubbe stikket ud. Erfaring viser, at stoffets (etherens) indre energi er steget: det har trods alt ændret sin temperatur, samtidig med at det koger.
Stigningen i indre energi opstod på grund af det arbejde, der blev udført, når røret blev gnidet med et reb.
Som vi ved, kan opvarmning af legemer også forekomme under stød, fleksion eller ekstension, eller mere enkelt under deformation. I alle de angivne eksempler øges kroppens indre energi.
Således kan den indre energi i kroppen øges ved at udføre arbejde på kroppen.
Hvis arbejdet udføres af kroppen selv, falder dens indre energi.
Lad os overveje et andet eksperiment.
Vi pumper luft ind i en glasbeholder, der har tykke vægge og lukkes med en prop gennem et specielt lavet hul i den.
Efter nogen tid vil proppen flyve ud af fartøjet. I det øjeblik, hvor proppen flyver ud af fartøjet, vil vi kunne se dannelsen af tåge. Følgelig betyder dets dannelse, at luften i karret er blevet kold. Den komprimerede luft, der er i karret, udfører et vist arbejde, når proppen skubbes ud. Han udfører dette arbejde på grund af sin indre energi, som er reduceret. Konklusioner om faldet i indre energi kan drages baseret på afkølingen af luften i fartøjet. Dermed, Den indre energi i en krop kan ændres ved at udføre bestemt arbejde.
Den indre energi kan dog ændres på en anden måde uden at arbejde. Lad os overveje et eksempel: vand i en kedel, der står på komfuret, koger. Luften, såvel som andre genstande i rummet, opvarmes af en central radiator. I sådanne tilfælde stiger den indre energi, pga kropstemperaturen stiger. Men arbejdet er ikke gjort. Så konkluderer vi en ændring i intern energi kan ikke forekomme på grund af udførelsen af en vis mængde arbejde.
Lad os se på et andet eksempel.
Placer en metal strikkepind i et glas vand. Den kinetiske energi af varmtvandsmolekyler er større end den kinetiske energi af kolde metalpartikler. Varmtvandsmolekylerne vil overføre noget af deres kinetiske energi til de kolde metalpartikler. Vandmolekylernes energi vil således falde på en bestemt måde, mens metalpartiklernes energi vil stige. Vandtemperaturen vil falde, og temperaturen på strikkepinden vil langsomt 
vil stige. I fremtiden vil forskellen mellem temperaturen på strikkepinden og vandet forsvinde. På grund af denne oplevelse så vi en ændring i den indre energi i forskellige kroppe. Vi konkluderer: Den indre energi i forskellige kroppe ændres på grund af varmeoverførsel.
Processen med at omdanne indre energi uden at udføre specifikt arbejde på kroppen eller selve kroppen kaldes varmeoverførsel.
Har du stadig spørgsmål? Ved du ikke, hvordan du laver dine lektier?
For at få hjælp fra en vejleder -.
Den første lektion er gratis!
blog.site, ved kopiering af materiale helt eller delvist kræves et link til den originale kilde.