внутренняя энергия тел

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ
Цель
 Изучить понятие внутренней энергии и ее
связь с кинетической и потенциальной
энергиями, познакомиться с различными
способами изменения внутренней энергии.
Все тела состоят из молекул, которые непрерывно
движутся и взаимодействуют друг с другом.
Они обладают одновременно кинетической и
потенциальной энергией.
Эти энергии и составляют внутреннюю энергию тела.
внутренняя энергия тел
Кинетическая энергия движущихся
молекул
Потенциальная энергия взаимодействия
молекул
Таким образом,
внутренняя энергия - это энергия движения и взаимодействия частиц,
из которых состоит тело.
Внутренняя энергия характеризует тепловое состояние тела.
Внутренняя энергия зависит
 Внутренняя энергия тела
зависит наряду с
температурой T также и от
объема V;
 Внутренняя энергия тела
может изменяться, если
действующие на него
внешние силы совершают
работу (положительную или
отрицательную).
 Внутренняя энергия
характеризует тепловое
состояние тела.
Не зависит :
1) от механического
движения
2) от положения
тела относительно
других тел
Если работа
совершается над телом,
его внутренняя энергия
увеличивается.
Внутренняя энергия тела в
газообразном состоянии
всегда больше его внутренней
энергии в жидком, а тем более
в твердом состоянии
Внутренняя энергия
зависит от
Температур
ы тела
Агрегатного
состояния
Если работу совершает
само тело, его
вещества
внутренняя энергия
уменьшается.
Массы тела
Чем больше
масса тела, тем
больше его
внутренняя
энергия
Совершение работы
Теплопроводность
Теплопередача
Конвекция
Излучение
(трение, удар, деформация)
Если работа совершается над
телом, его внутренняя энергия
увеличивается.
Если работу совершает
само тело, его внутренняя
энергия уменьшается.
Физические явления, влияющие на
внутреннюю энергию
ТРЕНИЕ
Нагревание
Изменение внутренней энергии
Теплопередача. Виды теплопередачи
• ТЕПЛОПЕРЕДАЧА (или теплообмен) - один из способов
изменения внутренней энергии тела (или системы тел), при этом
внутренняя энергия одного тела переходит во внутреннюю энергию
другого тела без совершения механической работы.
• Теплота способна переходить только от тела с более высокой
температурой к телу менее нагретому
• Теплообмен всегда протекает так, что убыль внутренней энергии
одних тел всегда сопровождается таким же приращением
внутренней энергии других тел, участвующих в теплообмене.
Это является частным случаем закона сохранения энергии.
Виды теплопередачи
Теплопр
оводност
ь
Конвекци
я
Излучени
е
Передача внутренней энергии от
одной части тела к другой или от
одного тела к другому при их контакте
называется теплопроводностью.
При теплопроводности не происходит
переноса вещества от одного конца тела к
другому. Внутренняя энергия передаётся
через взаимодействие молекул.
Существуют вещества
обладающие хорошей и
плохой теплопроводностью
Все вещества имеют
различную
теплопроводность. Лучшие
проводники тепла –
кристаллы.
Те вещества, в которых
расстояния между
молекулами большие –
плохие проводники
тепла. Это древесина,
кирпич и т.д.
Это перенос энергии струями
жидкости или газа
• При конвекции происходит перенос
вещества в пространстве. Объяснить
явление конвекции можно тепловым
расширением тел и законом Архимеда.
• Конвекция невозможна в твёрдых телах.
• Интенсивность конвекции зависит от
разности температур слоёв жидкости или
газа и агрегатного состояния вещества.
КОНВЕКЦИЯ
Передача энергии излучением отличается от
других видов теплопередачи. Она может
осуществляться в полной пустоте
(вакууме).
Излучают энергию все тела: и сильно
нагретые, и слабо, например тело человека,
печь, электрическая лампочка, Солнце.
Тела с тёмной поверхностью лучше поглощают и излучают
энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность.
В то же время тела с тёмной поверхностью охлаждаются
быстрее путём излучения, чем тела имеющие светлую
поверхность.
Термодинамика – раздел физики, изучающий законы теплового
равновесия и превращения теплоты в другие виды энергии.
Формулировка первого закона термодинамики:
Изменение внутренней энергии термодинамической
системы при переходе из состояния 1 в состояние 2 равно
сумме работы, совершенной над системой внешними
силами, и количества теплоты, сообщенного системе.
(закон сохранения энергии в тепловых процессах)
ΔU = A + Q
Отсюда вытекает еще одна формулировка первого закона
термодинамики: «Невозможно создать вечный двигатель
первого рода».
Вывод
 Внутренняя энергия
 Внутренняя энергия - энергия движения и
взаимодействия частиц, из которых состоит тело.
 Зависит от t oC, V
Работа (трение, удар, сгибание)
Теплообмен
Теплопроводность
Конвекция
Излучение
