* Внутренняя энергия

*
Внутренняя энергия
ЧТО ТАКОЕ ТЕРМОДИНАМИКА
• 1. Возникла задолго до построения МКТ
• 2. Причины возникновения:
а) создание паровых машин
б) открытие закона сохранения энергии
• 3. Основные понятия:
а) внутренняя энергия
б) работа газа
в) количество теплоты
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ
• Движущееся тело обладает кинетической
энергией. Куда девается эта энергия, когда
тело останавливается?
Екин  U внут  Т 
Внутренняя энергия равна сумме
кинетических и потенциальных энергий
молекул, из которых состоит тело.
ВНУТРЕНЯЯ ЭНЕРГИЯ
ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
• В идеальном газе взаимодействие молекул
мало, поэтому Ер ≈ 0. Поэтому внутренняя
энергия одноатомного идеального U газа
равна сумме кинетических энергий Ек всех
молекул: U = N·Ek , Ek =3/2kT N = νNA
3
U  RT
2
3 m
или U 
RT
2M
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ЗАВИСИТ:
• 1. От температуры тела ( при
увеличении температуры возрастает
скорость и кинетическая энергия молекул)
• 2. От количества молекул (объем, масса
или количество вещества)
• 3. От агрегатного состояния вещества
( в твердых телах и жидких учитывается
потенциальная энергия притяжение
молекул )
СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ
ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ
• При решении практических задач важна не
внутренняя энергия тела, а ее изменение
U  1,5RT
• Внутреннюю энергию тела можно изменить
с помощью теплопередачи или
совершения работы
СПОСОБЫ
ИЗМЕНЕНИЯ
ВНУТРЕННЕЙ
ЭНЕРГИИ
1. Совершение работы
(трение, удар, деформация)
внутренняя энергия увеличивается, если над телом
совершается работа, и уменьшается, если тело само совершает работу
2. Теплопередача – изменение внутренней
энергии без совершения работы, происходит от
тел с более высокой температуры к телам с
более низкой температурой.
СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ
работа
теплопередача
трение
Деформация
излучение
конвекция
теплопроводность
ВИДЫ
ТЕПЛООБМЕНА
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
- перенос энергии от более нагретых
участков тела к менее нагретым за счет
теплового движения и взаимодействия
молекул, который приводит к выравниванию
температуры тела.
Не сопровождается переносом вещества!
Этот вид передачи внутренней энергии
характерен как для твердых веществ,
так и для жидкостей и газов.
Теплопроводность различных веществ разная.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
• Металлы обладают самой высокой
теплопроводностью,
• причем у разных металлов теплопроводность
отличается.
Жидкости обладают меньшей
теплопроводностью, чем твердые тела,
а газы меньшей, чем жидкости. ПОЧЕМУ?
Хорошая теплопроводность металлов
приносит пользу в быту.
В быту используется плохая теплопроводность:
ручки чайников, подносы, посуда
из закаленного стекла.
КОНВЕКЦИЯ
- это перенос энергии струями жидкости
или газа.
При конвекции происходит перенос
вещества в пространстве.
Конвекция невозможна в твёрдых телах.
Интенсивность конвекции зависит от
разности температур слоев жидкости или
газа и агрегатного состояния вещества.
КОНВЕКЦИЯ
ИЗЛУЧЕНИЕ
- перенос энергии путем испускания
электромагнитных волн.
Это могут быть солнечные лучи, а также
лучи, испускаемые нагретыми телами,
находящимися вокруг нас.
Эти лучи называют тепловым излучением.
ИТОГИ УРОКА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Что называется внутренней энергией?
По какой формуле рассчитывается ?
От чего зависит внутренняя энергия?
Какими способами можно её изменить?
Что такое теплопроводность?
Что такое конвекция?
Что такое излучение?