Dalam keadaan apakah tenaga dalaman badan berkurangan? Cara menukar tenaga dalaman - Knowledge Hypermarket

1. Terdapat dua jenis tenaga mekanikal: kinetik dan potensi. Mana-mana badan yang bergerak mempunyai tenaga kinetik; ia adalah berkadar terus dengan jisim badan dan kuasa dua kelajuannya. Badan yang berinteraksi antara satu sama lain mempunyai potensi tenaga. Tenaga potensi jasad yang berinteraksi dengan Bumi adalah berkadar terus dengan jisimnya dan jarak antaranya
dia dan permukaan Bumi.

Jumlah tenaga kinetik dan tenaga keupayaan badan dipanggil jumlah tenaga mekanikalnya. Oleh itu, jumlah tenaga mekanikal bergantung kepada kelajuan pergerakan badan dan kedudukannya berbanding dengan badan yang berinteraksi dengannya.

Jika badan mempunyai tenaga, maka ia boleh melakukan kerja. Apabila kerja selesai, tenaga badan berubah. Nilai kerja adalah sama dengan perubahan tenaga.

2. Jika udara dipam ke dalam balang berdinding tebal ditutup dengan penyumbat, bahagian bawahnya ditutup dengan air (Rajah 67), maka selepas beberapa lama penyumbat akan terbang keluar dari balang dan kabus akan terbentuk di dalam balang.

Ini dijelaskan oleh fakta bahawa terdapat wap air di udara di dalam balang, yang terbentuk apabila air menyejat. Kemunculan kabus bermakna wap telah bertukar menjadi air, i.e. terkondensasi, dan ini boleh berlaku apabila suhu menurun. Akibatnya, suhu udara di dalam balang berkurangan.

Sebabnya adalah seperti berikut. Gabus itu terbang keluar dari balang kerana udara di sana bertindak ke atasnya dengan daya tertentu. Udara berfungsi apabila palam keluar. Adalah diketahui bahawa badan boleh melakukan kerja jika ia mempunyai tenaga. Oleh itu, udara di dalam balang mempunyai tenaga.

Semasa udara melakukan kerja, suhunya berkurangan dan keadaannya berubah. Pada masa yang sama, tenaga mekanikal udara tidak berubah: kelajuan atau kedudukannya berbanding dengan Bumi tidak berubah. Akibatnya, kerja itu dilakukan bukan disebabkan oleh mekanikal, tetapi disebabkan oleh tenaga lain. Tenaga ini adalah tenaga dalaman udara dalam balang.

3. Tenaga dalaman badan ialah jumlah tenaga kinetik pergerakan molekulnya dan tenaga potensi interaksinya.

Molekul mempunyai tenaga kinetik \((E_к) \) , kerana ia sedang bergerak, dan tenaga keupayaan \((E_п) \) , kerana ia berinteraksi.

Tenaga dalaman dilambangkan dengan huruf \(U\) . Unit tenaga dalam ialah 1 joule (1 J).

\[ U=E_к+E_п \]

4. Semakin besar kelajuan pergerakan molekul, semakin tinggi suhu badan, oleh itu, tenaga dalaman bergantung kepada suhu badan. Untuk mengubah bahan daripada pepejal kepada keadaan cecair, sebagai contoh, untuk menukar ais menjadi air, anda perlu membekalkan tenaga kepadanya. Akibatnya, air akan mempunyai lebih banyak tenaga dalaman daripada ais dengan jisim yang sama, dan, oleh itu, tenaga dalaman bergantung kepada keadaan pengagregatan badan.

Tenaga dalaman badan tidak bergantung pada pergerakannya secara keseluruhan dan interaksinya dengan badan lain. Oleh itu, tenaga dalaman bola yang terletak di atas meja dan di atas lantai adalah sama, serta bola pegun dan bergolek di atas lantai (jika, tentu saja, kita mengabaikan rintangan terhadap pergerakannya).

Perubahan dalam tenaga dalaman boleh dinilai dengan nilai kerja yang dilakukan. Di samping itu, kerana tenaga dalaman badan bergantung pada suhunya, perubahan suhu badan boleh digunakan untuk menilai perubahan tenaga dalamannya.

5. Tenaga dalaman boleh diubah dengan melakukan kerja. Oleh itu, dalam eksperimen yang diterangkan, tenaga dalaman udara dan wap air dalam balang berkurangan apabila mereka melakukan kerja menolak penyumbat. Pada masa yang sama, suhu udara dan wap air menurun, seperti yang dibuktikan oleh penampilan kabus.

Jika anda memukul sekeping plumbum beberapa kali dengan tukul, anda juga boleh mengetahui dengan sentuhan bahawa kepingan plumbum akan menjadi panas. Akibatnya, tenaga dalamannya, serta tenaga dalaman tukul, meningkat. Ini berlaku kerana kerja dilakukan pada sekeping plumbum.

Jika badan itu sendiri bekerja, maka tenaga dalamannya berkurangan, dan jika kerja dilakukan padanya, maka tenaga dalamannya bertambah.

Jika anda menuang air panas ke dalam segelas air sejuk, suhu air panas akan berkurangan, dan suhu air sejuk akan meningkat. Dalam kes ini, tiada kerja dilakukan, tetapi tenaga dalaman air panas berkurangan, seperti yang dibuktikan oleh penurunan suhunya.

Oleh kerana pada awalnya suhu air panas lebih tinggi daripada suhu air sejuk, tenaga dalaman air panas lebih besar. Ini bermakna molekul air panas mempunyai lebih banyak tenaga kinetik daripada molekul air sejuk. Molekul air panas memindahkan tenaga ini kepada molekul air sejuk semasa perlanggaran, dan tenaga kinetik molekul air sejuk meningkat. Tenaga kinetik molekul air panas berkurangan.

Dalam contoh yang dipertimbangkan, kerja mekanikal tidak dilakukan tenaga dalaman badan berubah oleh pemindahan haba.

Pemindahan haba ialah kaedah menukar tenaga dalaman badan dengan memindahkan tenaga dari satu bahagian badan ke bahagian lain atau dari satu badan ke badan yang lain tanpa melakukan kerja.

Bahagian 1

1. Tenaga dalaman gas dalam bekas tertutup dengan isipadu malar ditentukan oleh

1) pergerakan molekul gas yang huru-hara
2) pergerakan seluruh kapal dengan gas
3) interaksi kapal dengan gas dan Bumi
4) tindakan daya luar pada kapal dengan gas

2. Tenaga dalaman badan bergantung kepada

A) berat badan
B) kedudukan badan berbanding permukaan bumi
B) kelajuan pergerakan badan (jika tiada geseran)

Jawapan yang betul

1) hanya A
2) sahaja B
3) sahaja B
4) B dan C sahaja

3. Tenaga dalaman badan tidak bergantung kepada

A) suhu badan
B) berat badan
B) kedudukan badan berbanding permukaan bumi

Jawapan yang betul

1) hanya A
2) sahaja B
3) sahaja B
4) A dan B sahaja

4. Bagaimanakah tenaga dalaman badan berubah apabila dipanaskan?

1) meningkat
2) berkurangan
3) untuk gas ia bertambah, untuk pepejal dan cecair ia tidak berubah
4) tidak berubah untuk gas, meningkat untuk pepejal dan cecair

5. Tenaga dalaman syiling meningkat jika ia

1) panaskan dalam air panas
2) rendam dalam air dengan suhu yang sama
3) buat ia bergerak pada kelajuan tertentu
4) naik di atas permukaan Bumi

6. Satu gelas air berdiri di atas meja di dalam bilik, dan satu lagi gelas air dengan jisim yang sama dan suhu yang sama berada di atas rak tergantung pada ketinggian 80 cm berbanding dengan meja. Tenaga dalaman segelas air di atas meja ialah

1) tenaga dalaman air di atas rak
2) lebih banyak tenaga dalaman air di atas rak
3) kurang tenaga dalaman air di atas rak
4) sama dengan sifar

7. Selepas bahagian panas direndam dalam air sejuk, tenaga dalaman

1) kedua-dua bahagian dan air akan bertambah
2) kedua-dua bahagian dan air akan berkurangan
3) bahagian akan berkurangan dan air akan bertambah
4) bahagian akan bertambah dan air akan berkurangan

8. Satu gelas air berada di atas meja di dalam bilik itu, dan satu lagi gelas air dengan jisim yang sama dan suhu yang sama berada di dalam kapal terbang yang terbang pada kelajuan 800 km/j. Tenaga dalaman air dalam kapal terbang

1) sama dengan tenaga dalaman air di dalam bilik
2) lebih banyak tenaga dalaman air di dalam bilik
3) kurang tenaga dalaman air di dalam bilik
4) sama dengan sifar

9. Selepas air panas dituangkan ke dalam cawan berdiri di atas meja, tenaga dalaman

1) cawan dan air ditambah
2) cawan dan air berkurangan
3) cawan berkurangan dan air bertambah
4) cawan bertambah dan air berkurangan

10. Suhu badan boleh dinaikkan jika

A. Lakukan kerja padanya.
B. Beri dia sedikit kehangatan.

Jawapan yang betul

1) hanya A
2) sahaja B
3) kedua-dua A dan B
4) bukan A mahupun B

11. Bola plumbum disejukkan di dalam peti sejuk. Bagaimanakah tenaga dalaman bola, jisimnya dan ketumpatan bahan bola itu berubah? Bagi setiap kuantiti fizik, tentukan sifat perubahan yang sepadan. Tulis nombor yang dipilih untuk setiap kuantiti fizik dalam jadual. Nombor dalam jawapan boleh diulang.

KUANTITI FIZIKAL
A) tenaga dalaman
B) jisim
B) ketumpatan

SIFAT PERUBAHAN
1) meningkat
2) berkurangan
3) tidak berubah

12. Udara dipam ke dalam botol, ditutup rapat dengan penyumbat. Pada satu ketika gabus terbang keluar dari botol. Apakah yang berlaku kepada isipadu udara, tenaga dalam dan suhu? Bagi setiap kuantiti fizik, tentukan sifat perubahannya. Tulis nombor yang dipilih untuk setiap kuantiti fizik dalam jadual. Nombor dalam jawapan boleh diulang.

KUANTITI FIZIKAL
A) isipadu
B) tenaga dalaman
B) suhu

SIFAT PERUBAHAN
1) meningkat
2) berkurangan
3) tidak berubah

Jawapan

Oleh itu, dengan mengubah suhu badan, kita mengubah tenaga dalamannya. Apabila badan dipanaskan, tenaga dalamannya bertambah, dan apabila ia sejuk, ia berkurangan.

Jom buat eksperimen. Kami memasang tiub tembaga berdinding nipis pada pendirian. Tuangkan sedikit eter ke dalamnya dan tutup rapat dengan penyumbat. Sekarang mari kita lilitkan tali di sekeliling tiub dan mula menggosok tiub dengannya, dengan cepat menariknya ke dalam tali ke satu arah atau yang lain. Selepas beberapa lama, tenaga dalaman tiub dengan eter akan meningkat dengan begitu banyak sehingga eter akan mendidih dan wap yang terhasil akan menolak palam (Gamb. 60).

Pengalaman ini menunjukkan bahawa Tenaga dalaman badan boleh diubah dengan melakukan kerja pada badan, khususnya dengan geseran.

Dengan menukar tenaga dalaman sekeping kayu melalui geseran, nenek moyang kita membuat api. Suhu penyalaan kayu ialah 250 °C. Oleh itu, untuk mendapatkan api, anda perlu menggosok sekeping kayu dengan yang lain sehingga suhunya mencapai nilai ini. Adakah ia mudah? Apabila wira novel Jules Verne "The Mysterious Island" cuba membuat api dengan cara ini, mereka tidak berjaya.

“Jika tenaga yang dibelanjakan oleh Neb dan Pencroff boleh ditukar menjadi haba, ia mungkin cukup untuk memanaskan dandang pengukus laut Tetapi hasil usaha mereka adalah sifar. tetapi lebih kurang daripada peserta sendiri operasi ini.

Selepas sejam bekerja, Pencroft basah kuyup dengan peluh dan membuang serpihan kayu dengan rasa jengkel, sambil berkata:
- Jangan beritahu saya bahawa orang ganas membuat api dengan cara ini! Saya lebih suka percaya bahawa salji turun pada musim panas. Mungkin lebih mudah untuk menyalakan tapak tangan anda sendiri dengan menggosoknya."

Sebab kegagalan mereka ialah api perlu dihasilkan bukan dengan hanya menggosok sekeping kayu dengan yang lain, tetapi dengan menggerudi ke dalam papan dengan kayu yang diasah (Rajah 61). Kemudian, dengan sedikit kemahiran, anda boleh meningkatkan suhu dalam soket tongkat sebanyak 20 °C dalam 1 saat. Dan untuk membawa kayu kepada pembakaran, ia akan mengambil masa hanya 250/20 = 12.5 saat!

Malah pada hari ini, ramai orang "membuat" api dengan geseran—dengan menggosok mancis dengan kotak mancis. Berapa lama dahulu perlawanan muncul? Pengeluaran perlawanan pertama (fosforus) bermula pada tahun 30-an. abad XIX Fosforus menyala pada api yang agak rendah - hanya sehingga 60 ° C. Oleh itu, untuk menyalakan mancis fosforus, sudah cukup untuk memukulnya pada hampir mana-mana permukaan (dari dinding terdekat ke bahagian atas but). Walau bagaimanapun, mancis ini sangat berbahaya: ia beracun dan, kerana mudah terbakar, sering menyebabkan kebakaran. Perlawanan keselamatan (yang masih kita gunakan hari ini) telah dicipta pada tahun 1855 di Sweden (oleh itu namanya "perlawanan Sweden"). Fosforus dalam mancis ini digantikan dengan bahan mudah terbakar lain.

Jadi, dengan geseran anda boleh meningkatkan suhu bahan. Melakukan kerja pada badan(contohnya, memukul sekeping plumbum dengan tukul, membengkokkan dan membuka wayar, menggerakkan satu objek di atas permukaan lain, atau memampatkan gas yang terkandung dalam silinder dengan omboh), kita meningkatkan tenaga dalamannya. Jika badan sendiri melakukan kerja" (disebabkan tenaga dalamannya), maka tenaga dalaman badan berkurangan dan badan menjadi sejuk.

Mari kita perhatikan ini secara eksperimen. Ambil bekas kaca berdinding tebal dan tutup rapat dengan penyumbat getah berlubang. Melalui lubang ini, menggunakan pam, kami akan mula mengepam udara ke dalam kapal. Selepas beberapa lama, gabus akan terbang keluar dengan bising dari kapal, dan kabus akan muncul di dalam kapal itu sendiri (Gamb. 62). Kemunculan kabus bermakna bahawa udara di dalam kapal telah menjadi lebih sejuk dan, oleh itu, tenaga dalamannya telah berkurangan. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa udara termampat di dalam kapal, menolak palam, berfungsi dengan mengurangkan tenaga dalamannya. Oleh itu, suhu udara menurun.

Tenaga dalaman badan boleh diubah tanpa melakukan kerja. Sebagai contoh, ia boleh ditambah dengan memanaskan cerek air di atas dapur atau menurunkan sudu ke dalam segelas teh panas. Perapian di mana api dinyalakan, bumbung rumah diterangi oleh matahari, dan lain-lain dipanaskan Peningkatan suhu badan dalam semua kes ini bermakna peningkatan tenaga dalaman mereka, tetapi peningkatan ini berlaku tanpa melakukan kerja .

Perubahan dalam tenaga dalaman badan tanpa melakukan kerja dipanggil pertukaran haba. Pertukaran haba berlaku antara jasad (atau bahagian badan yang sama) yang mempunyai suhu yang berbeza.

Bagaimanakah, sebagai contoh, pemindahan haba berlaku apabila sudu sejuk bersentuhan dengan air panas? Pertama, kelajuan purata dan tenaga kinetik molekul air panas melebihi kelajuan purata dan tenaga kinetik zarah logam dari mana sudu itu dibuat. Tetapi di tempat-tempat di mana sudu bersentuhan dengan air, molekul air panas mula memindahkan sebahagian daripada tenaga kinetik mereka ke zarah sudu, dan mereka mula bergerak lebih pantas. Tenaga kinetik molekul air berkurangan, dan tenaga kinetik zarah sudu meningkat. Bersama-sama dengan tenaga, suhu juga berubah: air secara beransur-ansur menjadi sejuk, dan sudu menjadi panas. Suhu mereka berubah sehingga ia menjadi sama pada kedua-dua air dan sudu.

Sebahagian daripada tenaga dalaman yang dipindahkan dari satu jasad ke jasad lain semasa pertukaran haba dilambangkan dengan huruf dan dipanggil jumlah haba.
Q ialah jumlah haba.

Jumlah haba tidak boleh dikelirukan dengan suhu. Suhu diukur dalam darjah, dan jumlah haba (seperti tenaga lain) diukur dalam joule.

Apabila badan dengan suhu berbeza bersentuhan, badan yang lebih panas mengeluarkan sedikit haba, dan badan yang lebih sejuk menerimanya.

Jadi, terdapat dua cara untuk menukar tenaga dalaman: 1) melakukan kerja dan 2) pertukaran haba. Apabila melaksanakan kaedah pertama ini, tenaga dalaman badan berubah mengikut jumlah kerja yang dilakukan A, dan apabila melaksanakan yang kedua - dengan jumlah yang sama dengan jumlah haba yang dipindahkan Q

Adalah menarik bahawa kedua-dua kaedah yang dipertimbangkan boleh membawa kepada keputusan yang sama. Oleh itu, adalah mustahil untuk menentukan kaedah mana yang dicapai oleh hasil akhir. Oleh itu, mengambil jarum mengait keluli yang dipanaskan dari meja, kita tidak akan dapat memberitahu bagaimana ia dipanaskan - dengan geseran atau sentuhan dengan badan panas. Pada dasarnya, ia boleh menjadi satu atau yang lain.

1. Namakan dua cara untuk mengubah tenaga dalaman badan. 2. Berikan contoh meningkatkan tenaga dalaman badan dengan melakukan kerja ke atasnya. 3. Berikan contoh pertambahan dan penurunan tenaga dalaman badan hasil daripada pertukaran haba. 4. Berapakah jumlah haba? Bagaimana ia ditetapkan? 5. Dalam unit apakah jumlah haba diukur? 6. Bagaimanakah cara anda boleh membuat api? 7. Bilakah pengeluaran perlawanan bermula?

Tekan syiling atau kepingan kerajang pada kadbod atau sekeping kayu. Setelah membuat 10, kemudian 20, dsb. pergerakan pertama ke satu arah atau yang lain, perhatikan apa yang berlaku kepada suhu badan semasa geseran. Bagaimanakah perubahan tenaga dalaman badan bergantung kepada jumlah kerja yang dilakukan?

Dihantar oleh pembaca dari laman Internet

Penerbitan elektronik percuma, perpustakaan fizik, pelajaran fizik, program fizik, nota pelajaran fizik, buku teks fizik, kerja rumah siap sedia

Isi pelajaran nota pelajaran menyokong kaedah pecutan pembentangan pelajaran bingkai teknologi interaktif berlatih tugasan dan latihan bengkel ujian kendiri, latihan, kes, pencarian kerja rumah soalan perbincangan soalan retorik daripada pelajar Ilustrasi audio, klip video dan multimedia gambar, gambar, grafik, jadual, rajah, jenaka, anekdot, jenaka, komik, perumpamaan, pepatah, silang kata, petikan Alat tambah abstrak artikel helah untuk buaian ingin tahu buku teks asas dan kamus tambahan istilah lain Menambah baik buku teks dan pelajaranmembetulkan kesilapan dalam buku teks mengemas kini serpihan dalam buku teks, elemen inovasi dalam pelajaran, menggantikan pengetahuan lapuk dengan yang baharu Hanya untuk guru pelajaran yang sempurna rancangan kalendar untuk tahun cadangan metodologi; Pelajaran Bersepadu

Bagaimana untuk menukar tenaga mekanikal badan? Ya, sangat mudah. Tukar lokasinya atau percepatkannya. Contohnya, tendang bola atau angkat lebih tinggi dari tanah.

Dalam kes pertama, kita akan menukar tenaga kinetiknya, dalam kes kedua, tenaga berpotensi. Bagaimana pula dengan tenaga dalaman? Bagaimana untuk mengubah tenaga dalaman badan? Pertama, mari kita fikirkan apa itu. Tenaga dalaman ialah tenaga kinetik dan potensi zarah - ini adalah tenaga pergerakannya. Dan kelajuan pergerakan mereka, seperti yang diketahui, bergantung pada suhu. Maksudnya, kesimpulan logiknya ialah dengan meningkatkan suhu badan, kita akan meningkatkan tenaga dalamannya. Cara paling mudah untuk meningkatkan suhu badan adalah melalui pertukaran haba. Apabila badan dengan suhu berbeza bersentuhan, badan yang lebih sejuk menjadi panas dengan mengorbankan badan yang lebih panas. Dalam kes ini, badan yang lebih panas menjadi sejuk.

Contoh mudah setiap hari: sudu sejuk dalam secawan teh panas panas dengan cepat, tetapi teh sejuk sedikit. Meningkatkan suhu badan adalah mungkin dengan cara lain. Apa yang kita semua lakukan apabila muka atau tangan kita sejuk di luar? Kami bertiga mereka. Apabila objek digosok, ia menjadi panas. Selain itu, objek menjadi panas apabila terkena hentakan, tekanan, iaitu, dengan kata lain, apabila berinteraksi. Semua orang tahu bagaimana api dibuat pada zaman dahulu - sama ada dengan menggosok kepingan kayu antara satu sama lain, atau dengan memukul batu api pada batu lain. Juga pada zaman kita, pemetik api silikon menggunakan geseran batang logam terhadap batu api.

Sehingga kini kita telah bercakap tentang menukar tenaga dalaman dengan menukar tenaga kinetik zarah konstituennya. Bagaimana pula dengan tenaga keupayaan zarah yang sama ini? Seperti yang diketahui, tenaga potensi zarah adalah tenaga kedudukan relatifnya. Oleh itu, untuk menukar tenaga potensi zarah badan, kita perlu mengubah bentuk badan: memampatkan, memutar, dan sebagainya, iaitu, menukar lokasi zarah relatif kepada satu sama lain. Ini dicapai dengan mempengaruhi badan. Kami mengubah kelajuan bahagian individu badan, iaitu, kami melakukan kerja padanya.

Oleh itu, semua kes mempengaruhi badan untuk mengubah tenaga dalamannya dicapai dalam dua cara. Sama ada dengan memindahkan haba kepadanya, iaitu pemindahan haba, atau dengan menukar kelajuan zarahnya, iaitu melakukan kerja pada badan.

Contoh perubahan tenaga dalaman- ini adalah hampir semua proses yang berlaku di dunia. Tenaga dalaman zarah tidak berubah dalam kes apabila tiada apa-apa yang berlaku kepada badan, yang, anda lihat, sangat jarang berlaku - undang-undang pemuliharaan tenaga berkuat kuasa. Sesuatu berlaku di sekeliling kita sepanjang masa. Walaupun dengan objek yang pada pandangan pertama tiada apa yang berlaku, sebenarnya pelbagai perubahan berlaku yang tidak dapat kita lihat: perubahan kecil dalam suhu, sedikit ubah bentuk, dan sebagainya. Kerusi membengkok di bawah berat kami, suhu buku di rak berubah sedikit dengan setiap pergerakan udara, apatah lagi draf. Nah, bagi badan yang bernyawa, jelas tanpa kata-kata bahawa sesuatu sedang berlaku di dalam mereka sepanjang masa, dan tenaga dalaman berubah hampir pada setiap saat.

Tenaga dalaman boleh diubah dalam dua cara.

Jika kerja dilakukan pada badan, tenaga dalamannya bertambah.

Tenaga dalaman badan(ditandakan sebagai E atau U) ialah jumlah tenaga interaksi molekul dan gerakan terma molekul. Tenaga dalaman adalah fungsi unik keadaan sistem. Ini bermakna setiap kali sistem mendapati dirinya dalam keadaan tertentu, tenaga dalamannya mengambil nilai yang wujud dalam keadaan ini, tanpa mengira sejarah sistem sebelumnya. Akibatnya, perubahan tenaga dalaman semasa peralihan dari satu keadaan ke keadaan lain akan sentiasa sama dengan perbezaan antara nilainya dalam keadaan akhir dan awal, tanpa mengira laluan di mana peralihan itu berlaku.

Tenaga dalaman badan tidak boleh diukur secara langsung. Anda hanya boleh menentukan perubahan tenaga dalaman:

Formula ini adalah ungkapan matematik bagi undang-undang pertama termodinamik

Untuk proses kuasi-statik perhubungan berikut berlaku:

Suhu diukur dalam kelvin

Entropi diukur dalam joule/kelvin

Tekanan diukur dalam pascal

Potensi Kimia

Bilangan zarah dalam sistem

Haba pembakaran bahan api. Bahan api bersyarat. Jumlah udara yang diperlukan untuk pembakaran bahan api.

Kualiti bahan api dinilai dengan nilai kalorinya. Untuk mencirikan bahan api pepejal dan cecair, haba tentu pembakaran digunakan, iaitu jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap bagi satu unit jisim (kJ/kg). Untuk bahan api gas, penunjuk nilai kalori isipadu digunakan, iaitu jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran isipadu unit (kJ/m3). Di samping itu, bahan api gas dalam beberapa kes dinilai oleh jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap satu mol gas (kJ/mol).

Haba pembakaran ditentukan bukan sahaja secara teori, tetapi juga secara eksperimen, dengan membakar sejumlah bahan api dalam peranti khas yang dipanggil kalorimeter. Haba pembakaran dianggarkan oleh peningkatan suhu air dalam colorimeter. Keputusan yang diperolehi oleh kaedah ini adalah hampir dengan nilai yang dikira daripada komposisi unsur bahan api.

Soalan 14Perubahan tenaga dalaman semasa pemanasan dan penyejukan. Kerja gas apabila isipadu berubah.

Tenaga dalaman badan bergantung pada purata tenaga kinetik molekulnya, dan tenaga ini pula bergantung pada suhu. Oleh itu, dengan mengubah suhu badan, kita mengubah tenaga dalamannya Apabila badan dipanaskan, tenaga dalamannya meningkat, dan apabila disejukkan, ia berkurangan.

Perubahan dalam tenaga dalaman badan tanpa melakukan kerja dipanggil pemindahan haba. Pertukaran haba berlaku antara jasad (atau bahagian badan yang sama) yang mempunyai suhu yang berbeza.

Sebahagian daripada tenaga dalaman yang dipindahkan dari satu jasad ke jasad lain semasa pertukaran haba dilambangkan dengan huruf dan dipanggil jumlah haba.

Q ialah jumlah haba.

Jumlah haba tidak boleh dikelirukan dengan suhu. Suhu diukur dalam darjah, dan jumlah haba (seperti tenaga lain) diukur dalam joule.

Apabila badan dengan suhu berbeza bersentuhan, badan yang lebih panas mengeluarkan sedikit haba, dan badan yang lebih sejuk menerimanya.

Bekerja di bawah pengembangan isobaric gas. Salah satu proses termodinamik utama yang berlaku dalam kebanyakan enjin haba ialah proses pengembangan gas dengan prestasi kerja. Adalah mudah untuk menentukan kerja yang dilakukan semasa pengembangan isobarik gas.

Jika, semasa pengembangan isobarik gas dari isipadu V1 ke isipadu V2, omboh dalam silinder bergerak pada jarak l (Rajah 106), maka kerja A" yang dilakukan oleh gas adalah sama dengan

Di mana p ialah tekanan gas, dan ialah perubahan isipadunya.

Bekerja dengan proses pengembangan gas sewenang-wenangnya. Proses pengembangan gas yang sewenang-wenangnya dari volum V1 ke volum V2 boleh diwakili sebagai satu set proses isobaric dan isochoric berselang-seli.

Bekerja di bawah pengembangan gas isoterma. Membandingkan kawasan rajah di bawah bahagian isoterma dan isobar, kita boleh membuat kesimpulan bahawa pengembangan gas dari volum V1 ke volum V2 pada nilai awal tekanan gas yang sama disertakan dalam kes pengembangan isobaric dengan melakukan lebih banyak kerja.

Bekerja semasa pemampatan gas. Apabila gas mengembang, arah vektor daya tekanan gas bertepatan dengan arah vektor anjakan, oleh itu kerja A" yang dilakukan oleh gas adalah positif (A" > 0), dan kerja A daya luar adalah negatif: A = -A"< 0.

Apabila gas dimampatkan arah vektor daya luaran bertepatan dengan arah anjakan, oleh itu kerja A daya luaran adalah positif (A > 0), dan kerja A" yang dilakukan oleh gas adalah negatif (A"< 0).

Proses adiabatik. Sebagai tambahan kepada proses isobarik, isochorik dan isoterma, proses adiabatik sering dipertimbangkan dalam termodinamik.

Proses adiabatik ialah proses yang berlaku dalam sistem termodinamik tanpa adanya pertukaran haba dengan jasad sekeliling, iaitu di bawah keadaan Q = 0.

Soalan 15 Syarat untuk keseimbangan badan. Detik kuasa. Jenis-jenis imbangan.

Keseimbangan, atau keseimbangan, sebilangan fenomena berkaitan dalam sains semula jadi dan manusia.

Sesuatu sistem dianggap berada dalam keseimbangan jika semua impak ke atas sistem ini diberi pampasan oleh orang lain atau tidak hadir sama sekali. Konsep yang sama ialah kemampanan. Keseimbangan boleh menjadi stabil, tidak stabil atau acuh tak acuh.

Contoh biasa keseimbangan:

1. Keseimbangan mekanikal, juga dikenali sebagai keseimbangan statik, ialah keadaan jasad dalam keadaan diam atau dalam gerakan seragam di mana jumlah daya dan momen yang bertindak ke atasnya adalah sifar.

2. Keseimbangan kimia - kedudukan di mana tindak balas kimia berjalan ke tahap yang sama seperti tindak balas terbalik, dan akibatnya tiada perubahan dalam jumlah setiap komponen.

3. Keseimbangan fizikal manusia dan haiwan, yang dikekalkan dengan memahami keperluannya dan, dalam beberapa kes, dengan mengekalkan keseimbangan ini secara buatan [sumber tidak dinyatakan 948 hari].

4. Keseimbangan termodinamik ialah keadaan sistem di mana proses dalamannya tidak membawa kepada perubahan dalam parameter makroskopik (seperti suhu dan tekanan).

R kesamaan kepada sifar daripada jumlah algebra detik-detik kekerasan tidak bermakna badan mesti berehat. Selama beberapa bilion tahun, putaran Bumi di sekeliling paksinya berterusan dengan tempoh yang tetap dengan tepat kerana jumlah algebra bagi momen daya yang bertindak ke atas Bumi dari jasad lain adalah sangat kecil. Atas sebab yang sama, roda basikal berputar terus berputar pada frekuensi malar, dan hanya daya luaran menghentikan putaran ini.

Jenis-jenis imbangan. Dalam amalan, peranan penting dimainkan bukan sahaja oleh pemenuhan keadaan keseimbangan badan, tetapi juga oleh ciri kualitatif keseimbangan, yang dipanggil kestabilan. Terdapat tiga jenis keseimbangan badan: stabil, tidak stabil dan acuh tak acuh. Keseimbangan dipanggil stabil jika, selepas pengaruh luaran yang kecil, badan kembali ke keadaan keseimbangan asalnya. Ini berlaku jika, dengan sedikit anjakan jasad ke mana-mana arah dari kedudukan asal, paduan daya yang bertindak ke atas jasad menjadi bukan sifar dan diarahkan ke arah kedudukan keseimbangan. Sebagai contoh, bola berada dalam keseimbangan yang stabil di bahagian bawah rehat.

Keadaan umum untuk keseimbangan badan. Menggabungkan dua kesimpulan, kita boleh merumuskan keadaan umum untuk keseimbangan jasad: jasad berada dalam keseimbangan jika jumlah geometri vektor semua daya dikenakan padanya dan jumlah algebra bagi momen daya ini berbanding paksi. putaran adalah sama dengan sifar.

Soalan 16Pengewapan dan pemeluwapan. Penyejatan. Cecair mendidih. Kebergantungan cecair mendidih pada tekanan.

Pengewapan - sifat cecair titisan untuk menukar keadaan pengagregatannya dan bertukar menjadi wap. Pembentukan wap yang berlaku hanya pada permukaan cecair titisan dipanggil sejatan. Pengewapan di seluruh isipadu cecair dipanggil mendidih; ia berlaku pada suhu tertentu bergantung kepada tekanan. Tekanan di mana cecair mendidih pada suhu tertentu dipanggil tekanan wap tepu pnp, nilainya bergantung kepada jenis cecair dan suhunya.

Penyejatan- proses peralihan bahan daripada keadaan cecair kepada keadaan gas (wap). Proses penyejatan adalah kebalikan daripada proses pemeluwapan (peralihan daripada keadaan wap kepada keadaan cecair. Penyejatan (pengejatan), peralihan bahan daripada fasa terkondensasi (pepejal atau cecair) kepada gas (wap); tertib pertama peralihan fasa.

Pemeluwapan – Ini adalah proses terbalik penyejatan. Semasa pemeluwapan, molekul wap kembali kepada cecair. Dalam bekas tertutup, cecair dan wapnya boleh berada dalam keadaan keseimbangan dinamik apabila bilangan molekul yang meninggalkan cecair adalah sama dengan bilangan molekul yang kembali kepada cecair daripada wap, iaitu apabila kadar penyejatan dan pemeluwapan adalah sama. Sistem sedemikian dipanggil dua fasa. Wap yang berada dalam keseimbangan dengan cecairnya dipanggil tepu. Bilangan molekul yang dipancarkan dari satu unit luas permukaan cecair dalam satu saat bergantung pada suhu cecair. Bilangan molekul yang kembali dari wap kepada cecair bergantung kepada kepekatan molekul wap dan pada kelajuan purata pergerakan haba mereka, yang ditentukan oleh suhu wap.

Mendidih- proses pengewapan dalam cecair (peralihan bahan daripada cecair kepada keadaan gas), dengan rupa sempadan pemisahan fasa. Takat didih pada tekanan atmosfera biasanya diberikan sebagai salah satu ciri fizikokimia utama bahan tulen kimia.

Mendidih dibezakan mengikut jenis:

1. mendidih dengan perolakan bebas dalam jumlah yang besar;

2. mendidih di bawah perolakan paksa;

3. serta berhubung dengan suhu purata cecair kepada suhu tepu:

4. pendidihan cecair yang dipanaskan pada suhu tepu (permukaan mendidih);

5. pendidihan cecair yang dipanaskan pada suhu tepu

gelembung

Mendidih , di mana wap terbentuk dalam bentuk nukleus berkala dan gelembung tumbuh dipanggil mendidih nukleus. Dengan pendidihan nukleat perlahan, gelembung yang dipenuhi wap muncul dalam cecair (lebih tepat, biasanya di dinding atau bahagian bawah kapal). Disebabkan oleh penyejatan sengit cecair di dalam gelembung, mereka tumbuh, terapung, dan wap dilepaskan ke dalam fasa wap di atas cecair. Dalam kes ini, dalam lapisan berhampiran dinding cecair berada dalam keadaan yang sedikit terlalu panas, iaitu suhunya melebihi takat didih nominal. Di bawah keadaan biasa, perbezaan ini adalah kecil (mengikut urutan satu darjah).

Filem

Apabila aliran haba meningkat kepada nilai kritikal tertentu, gelembung individu bergabung, membentuk lapisan wap berterusan di dinding kapal, yang secara berkala pecah ke dalam isipadu cecair. Mod ini dipanggil mod filem.

©2015-2019 tapak
Semua hak milik pengarangnya. Laman web ini tidak menuntut pengarang, tetapi menyediakan penggunaan percuma.
Tarikh penciptaan halaman: 2016-08-20

Tenaga dalaman boleh diubah dalam dua cara.

Jika kerja dilakukan pada badan, tenaga dalamannya bertambah.

Jika badan sendiri melakukan kerja, tenaga dalamannya berkurangan.

Terdapat tiga jenis pemindahan haba mudah (elemen):

Kekonduksian terma

Perolakan

Perolakan ialah fenomena pemindahan haba dalam cecair atau gas, atau media berbutir oleh aliran jirim. Ada yang dipanggil perolakan semula jadi, yang berlaku secara spontan dalam bahan apabila ia dipanaskan secara tidak sekata dalam medan graviti. Dengan perolakan sedemikian, lapisan bawah bahan menjadi panas, menjadi lebih ringan dan terapung, dan lapisan atas, sebaliknya, sejuk, menjadi lebih berat dan tenggelam, selepas itu proses itu diulang lagi dan lagi.

Sinaran terma atau sinaran adalah pemindahan tenaga dari satu jasad ke jasad yang lain dalam bentuk gelombang elektromagnet kerana tenaga habanya.

Tenaga dalaman gas ideal

Berdasarkan definisi gas ideal, ia tidak mempunyai komponen potensi tenaga dalaman (tiada daya interaksi molekul, kecuali kejutan). Oleh itu, tenaga dalaman gas ideal hanya mewakili tenaga kinetik pergerakan molekulnya. Sebelum ini (persamaan 2.10) telah ditunjukkan bahawa tenaga kinetik pergerakan translasi molekul gas adalah berkadar terus dengan suhu mutlaknya.

Menggunakan ungkapan untuk pemalar gas universal (4.6), kita boleh menentukan nilai pemalar α.

Oleh itu, tenaga kinetik gerakan translasi satu molekul gas ideal akan ditentukan oleh ungkapan.

Selaras dengan teori kinetik, pengagihan tenaga merentasi darjah kebebasan adalah seragam. Gerakan translasi mempunyai 3 darjah kebebasan. Akibatnya, satu darjah kebebasan pergerakan molekul gas akan menyumbang 1/3 daripada tenaga kinetiknya.

Untuk dua, tiga dan molekul gas poliatomik, sebagai tambahan kepada darjah kebebasan gerakan translasi, terdapat darjah kebebasan gerakan putaran molekul. Untuk molekul gas diatomik, bilangan darjah kebebasan gerakan putaran ialah 2, untuk tiga dan molekul poliatomik - 3.

Oleh kerana pengagihan tenaga pergerakan molekul ke atas semua darjah kebebasan adalah seragam, dan bilangan molekul dalam satu kilomol gas adalah sama dengan Nμ, tenaga dalaman satu kilomol gas ideal boleh diperolehi dengan mendarab ungkapan (4.11) dengan bilangan molekul dalam satu kilomol dan dengan bilangan darjah kebebasan pergerakan molekul bagi gas tertentu .

di mana Uμ ialah tenaga dalaman bagi kilomol gas dalam J/kmol, i ialah bilangan darjah kebebasan pergerakan molekul gas.

Untuk 1 - gas atom i = 3, untuk 2 - gas atom i = 5, untuk 3 - gas atom dan poliatomik i = 6.

Elektrik. Syarat kewujudan arus elektrik. EMF. Hukum Ohm untuk litar lengkap. Kerja dan kuasa semasa. Undang-undang Joule-Lenz.

Antara syarat yang diperlukan untuk kewujudan arus elektrik adalah: kehadiran cas elektrik percuma dalam medium dan penciptaan medan elektrik dalam medium. Medan elektrik dalam medium adalah perlu untuk mencipta pergerakan berarah cas percuma. Seperti yang diketahui, cas q dalam medan elektrik dengan keamatan E digerakkan oleh daya F = qE, yang menyebabkan cas bebas bergerak ke arah medan elektrik. Tanda kewujudan medan elektrik dalam konduktor ialah kehadiran beza keupayaan bukan sifar antara mana-mana dua titik konduktor.

Walau bagaimanapun, daya elektrik tidak dapat mengekalkan arus elektrik untuk masa yang lama. Pergerakan cas elektrik yang diarahkan selepas beberapa ketika membawa kepada penyamaan potensi di hujung konduktor dan, akibatnya, kepada kehilangan medan elektrik di dalamnya. Untuk mengekalkan arus dalam litar elektrik, cas mesti tertakluk kepada daya yang bersifat bukan elektrik (daya luar) sebagai tambahan kepada daya Coulomb. Peranti yang mencipta daya luar, mengekalkan perbezaan potensi dalam litar dan menukar pelbagai jenis tenaga kepada tenaga elektrik dipanggil sumber arus.

Syarat kewujudan arus elektrik:

kehadiran pembawa caj percuma

· kehadiran beza keupayaan. inilah syarat-syarat berlakunya arus. agar arus itu wujud

· litar tertutup

· sumber daya luar yang mengekalkan beza keupayaan.

Sebarang daya yang bertindak pada zarah bercas elektrik, kecuali daya elektrostatik (Coulomb), dipanggil daya luar.

Daya elektromotif.

Daya gerak elektrik (EMF) ialah kuantiti fizik skalar yang mencirikan kerja daya luaran (bukan berpotensi) dalam sumber arus terus atau berselang-seli. Dalam litar pengalir tertutup, EMF adalah sama dengan kerja daya ini untuk menggerakkan satu cas positif di sepanjang litar.

Unit EMF, seperti voltan, ialah volt. Kita boleh bercakap tentang daya gerak elektrik di mana-mana bahagian litar. Daya gerak elektrik sel galvanik secara berangka sama dengan kerja daya luaran apabila menggerakkan satu cas positif di dalam unsur dari kutub negatifnya ke kutub positifnya. Tanda EMF ditentukan bergantung pada arah pintasan yang dipilih secara sewenang-wenangnya bagi bahagian litar di mana sumber arus dihidupkan.

Hukum Ohm untuk litar lengkap.

Mari kita pertimbangkan litar lengkap termudah yang terdiri daripada sumber arus dan perintang dengan rintangan R. Sumber arus yang mempunyai emf ε mempunyai rintangan r, ia dipanggil rintangan dalaman sumber arus. Untuk mendapatkan hukum Ohm bagi litar lengkap, kita menggunakan hukum pemuliharaan tenaga.

Biarkan cas q melalui keratan rentas konduktor dalam masa Δt. Kemudian, mengikut formula, kerja yang dilakukan oleh daya luar apabila menggerakkan cas q adalah sama dengan . Daripada takrifan kekuatan semasa kita ada: q = IΔt. Oleh itu, .

Disebabkan oleh kerja daya luar, apabila arus melalui litar, sejumlah haba dibebaskan pada bahagian luar dan dalam litarnya, mengikut undang-undang Joule-Lenz sama:

Mengikut undang-undang pemuliharaan tenaga, A st = Q, oleh itu Oleh itu, emf punca arus adalah sama dengan jumlah penurunan voltan dalam bahagian luar dan dalam litar.