Modalități de a schimba energia internă a corpului. Dacă se lucrează asupra unui corp, atunci energia internă a acestui corp va crește
Sarcini: 1. După prelucrare pe discul de șlefuit, dalta devine fierbinte. Dalta scoasă din forjă este și ea fierbinte. Motivul creșterii temperaturii dălților este același? 2. Când capul chibritului se freacă de cutie, chibritul se aprinde. Explicați fenomenul. 3. Chibritul se aprinde când este frecat de cutie. De asemenea, se aprinde când îl aduci în flacăra unei lumânări. Care sunt asemănările și diferențele dintre motivele care au dus la aprinderea meciului în ambele cazuri. 4. Dați exemple de modificări ale energiei interne a unui corp în procesul de efectuare a lucrului în timpul: frecare, impact, compresiune. 5. De ce se încălzește ferăstrăul dacă îl folosiți mult timp? 6. De ce îți poți arde mâinile dacă aluneci rapid pe un stâlp sau o frânghie?
7. De ce patinele alunecă ușor pe gheață, dar este imposibil să patinezi pe sticlă, a cărei suprafață este mai netedă? 8. De ce, atunci când bate un cui, capul acestuia se încălzește slab, dar când cuiul este deja băgat, sunt suficiente câteva lovituri pentru a încălzi puternic capul? 9. Care este motivul încălzirii și arderii puternice a sateliților artificiali Pământeni când aceștia intră în straturile dense inferioare ale atmosferei?
676. Rotația unui satelit artificial în jurul Pământului este mișcare termică?
Nu, nu este. Mișcarea termică este mișcarea aleatorie a moleculelor și atomilor care alcătuiesc un corp.
677. Mișcarea moleculelor de gaz poate fi numită mișcare termică?
Mișcarea termică este un proces de mișcare haotică a particulelor. Moleculele de gaz se mișcă haotic, așa că mișcarea lor poate fi numită termică. 678. Putem spune că fenomenul de difuzie este cauzat de mișcarea termică?
Mișcarea termică este procesul de mișcare haotică a particulelor dintr-o substanță. Difuzia este procesul de penetrare reciprocă a atomilor și moleculelor unei substanțe în alta. Procesul de penetrare reciprocă este cauzat de mișcarea haotică a atomilor și moleculelor, prin urmare, fenomenul de difuzie este cauzat de mișcarea termică.
679. Ce se întâmplă cu mișcarea termică pe măsură ce temperatura crește?
Pe măsură ce temperatura crește, viteza mișcării moleculare crește.
680. Se vor schimba energiile cinetice și potențiale ale moleculelor de apă dintr-un borcan cu apă rece închis ermetic dacă acesta este scufundat în apă fierbinte?
Temperatura din borcan va crește din cauza fenomenului de schimb de căldură, crescând astfel energia cinetică. Energia potențială va rămâne neschimbată, deoarece depinde de distanța dintre molecule și nu se modifică.
681. O minge în cădere liberă, lovind asfaltul, sare din nou, dar nu se ridică niciodată la înălțimea inițială de la care a căzut. De ce?
Deoarece energia cinetică a mingii este cheltuită pentru a depăși rezistența aerului și forțele gravitaționale.
682. O monedă este aruncată în sus. Ce transformări energetice au loc atunci când se ridică o monedă? cand cade? in momentul impactului pe asfalt?
Pe măsură ce înălțimea ridicării monedei crește, energia sa potențială crește, iar energia cinetică scade. În punctul cel mai înalt, energia potențială este maximă și energia cinetică este minimă. Pe măsură ce începe căderea, energia cinetică crește și energia potențială scade. În momentul de dinaintea impactului, energia cinetică este maximă și energia potențială este minimă. La impact, o parte din energie este transformată în căldură, precum și în energie de deformare.
683. De ce se încălzește o monedă când lovește asfaltul?
Pentru că o parte din energia monedei se transformă în căldură.
684. Într-un pahar se toarnă apă caldă, în celălalt se toarnă apă rece de aceeași masă. În ce pahar are apa mai multă energie internă?
Într-un pahar cu apă fierbinte, moleculele se mișcă mai repede decât în apă rece. Prin urmare, apa caldă are mai multă energie internă.
685. Dați exemple de modificări ale energiei interne a corpurilor în timpul comprimării lor.
Încălzirea aerului din pistonul pompei.
686. Cum se modifică energia internă a corpurilor în timpul frecării? Dați exemple.
În creștere. Ascuțirea unui cuțit pe o piatră de ascuțit; frecarea anvelopelor auto la frânare.
687. Se schimbă energia internă a corpurilor la impact? Dați exemple.
La impact, energia internă a corpului crește. Operare cu ciocanul; revenirea mingii de pe podea.
688. De ce se modifică energia internă a unui arc atunci când este comprimat?
Când un arc este comprimat, energia sa potențială crește. În consecință, energia internă crește.
689. Energia internă a unui gaz se schimbă atunci când se dilată?
Când se extinde, un gaz produce muncă împotriva forțelor externe, iar energia sa internă scade.
690. Ce se întâmplă cu energia internă a corpurilor lichide și solide atunci când sunt încălzite?
Există o creștere a energiei interne datorită creșterii vitezei de mișcare a particulelor.
691. Se schimbă energia internă a gheții atunci când se topește?
Când gheața se topește, energia internă crește datorită furnizării de căldură prin radiație și transfer de căldură.
692. Forța de frecare lucrează asupra corpului. Ce semne indică o schimbare a energiei interne a corpului?
Când se efectuează lucrări de frecare, corpul se încălzește, energia cinetică crește și determină o creștere a energiei interne.
Cum se schimbă energia mecanică a corpului? Da, foarte simplu. Schimbați-i locația sau accelerați-l. De exemplu, loviți o minge sau ridicați-o mai sus de la sol.
În primul caz, îi vom modifica energia cinetică, în al doilea, energia potențială. Dar energia internă? Cum se schimbă energia internă a corpului? Mai întâi, să ne dăm seama ce este. Energia internă este energia cinetică și potențială a tuturor particulelor care alcătuiesc corpul. În special, energia cinetică a particulelor este energia mișcării lor. Și viteza mișcării lor, după cum se știe, depinde de temperatură. Adică, concluzia logică este că prin creșterea temperaturii corpului, îi vom crește energia internă. Cel mai simplu mod de a crește temperatura corpului este prin schimbul de căldură. Când corpuri cu temperaturi diferite intră în contact, corpul mai rece se încălzește în detrimentul celui mai cald. În acest caz, corpul mai cald se răcește.
Simplu exemplu zilnic: O lingură rece într-o ceașcă de ceai fierbinte se încălzește foarte repede, în timp ce ceaiul se răcește ușor. Creșterea temperaturii corpului este posibilă în alte moduri. Ce facem cu toții când fața sau mâinile ni se răcesc afară? Noi trei ei. Când obiectele se freacă, acestea se încălzesc. De asemenea, obiectele se încălzesc atunci când sunt supuse impacturilor, presiunii, adică, cu alte cuvinte, când interacționează. Toată lumea știe cum se făcea focul în antichitate - fie frecând bucăți de lemn unele de altele, fie lovind silex de altă piatră. De asemenea, în timpul nostru, brichetele din silicon folosesc frecarea unei tije metalice împotriva silexului.
Până acum am vorbit despre schimbarea energiei interne prin schimbare energie cinetică particulele sale constitutive. Ce zici energie potenţială aceleași particule? După cum se știe, energia potențială a particulelor este energia pozițiilor lor relative. Astfel, pentru a schimba energia potențială a particulelor corpului, trebuie să deformăm corpul: comprimați, răsuciți și așa mai departe, adică schimbați locația particulelor una față de alta. Acest lucru se realizează prin influențarea organismului. Schimbăm viteza părților individuale ale corpului, adică lucrăm la ea.
Exemple de modificări ale energiei interne
Astfel, toate cazurile de influențare a organismului pentru a-și schimba energia internă se realizează în două moduri. Fie prin transferul de căldură către acesta, adică prin transferul de căldură, fie prin schimbarea vitezei particulelor sale, adică lucrând asupra corpului.
Exemple de modificări ale energiei interne- acestea sunt aproape toate procesele care au loc în lume. Energia internă a particulelor nu se schimbă în cazul în care nu se întâmplă absolut nimic corpului, ceea ce, vedeți, este extrem de rar - legea conservării energiei este în vigoare. Ceva se întâmplă în jurul nostru tot timpul. Chiar și cu obiectele cu care la prima vedere nu se întâmplă nimic, de fapt apar diverse modificări care ne sunt insesizabile: modificări minore de temperatură, ușoare deformații etc. Scaunul se îndoaie sub greutatea noastră, temperatura cărții de pe raft se modifică ușor cu fiecare mișcare a aerului, ca să nu mai vorbim de curenți. Ei bine, în ceea ce privește corpurile vii, este clar fără cuvinte că ceva se întâmplă în interiorul lor tot timpul, iar energia internă se schimbă aproape în fiecare moment al timpului.