Notranja energija snovi

Da odgovorimo na vprašanje, kakšna je notranja energija, se spomnimo primera, ki ga je prinesel šolski učitelj, ki pojasnjuje pomen kinetičnih in potencialnih energij. V preprostih pogojih je prva energija premikanja, ki jo ima katerokoli gibljivo telo, druga pa nerealizirana sposobnost za opravljanje dela. In obe energiji sta sposobna "pretakati" enega v drugega.

Uporabimo primer. Na plastični površini (svinčev profil) je težka kovina. Vzamemo ga in dvignemo do višine iztegnjene roke. Medtem ko se je preselil na vrh, njegov kinetična energija zmanjšal, potencial pa se je povečal in dosegel maksimum v času postanka. Ampak tukaj smo izpustili žogo, in pod gravitacijsko akcijo se spusti. Kaj se zgodi v tem trenutku? Je zelo preprosto: potencialna (akumulirana) energija se pretvori v pospešeno gibanje. To se zgodi, dokler žoga pade na površino in se ustavi (zato smo v primeru vzeli plastično podlago). Na prvi pogled se lahko zdi, da je energija žogica izginila, vendar to ni tako, saj se je notranja energija povečala. Če natančno preberete kraj padca, potem je v kovini dent, in žoga je bila deformirana (še posebej, če je tudi svinec). Poleg tega je bila v kraju stika sproščena toplota.

Kaj se potem dogaja na molekularni ravni v strukturi kovine? Molekule, ki tvorijo material, so medsebojno povezane s silami vzajemne privlačnosti in odbojnosti. Deformacija povzroči premikanje nekaterih od njih, zaradi česar se celotna notranja energija spreminja. Ti delci so nevidni za oko, ampak tudi imajo kinetične in potencialne energije. Premiki v notranji strukturi zaradi padca dajejo molekul dodatno energijo. Notranja energija je posledica interakcije delcev, zato vedno obstaja. To je ena od značilnosti snovi. Notranja energija je vsota potencialnih in kinetičnih lastnosti vseh molekul in atomov danega telesa.

Obstaja formula za izračun. Pomembna točka - ta metoda je primerna samo za izračun idealen plin. V njej je potencialna energija

F = (I / 2) * (m / M) * T * R,

kjer sem koeficient stopenj svobode. Pri tem upoštevamo samo število molekul m in temperaturo okolja T. V realnih plinskih medijih je treba dodatno zagotoviti prostornino, tlak in strukturo samih molekul.

Govorimo o medsebojni preobrazbi vrste energije Nemogoče je omeniti Yu. R. Mayerja. Ker je ladja zdravnik, je opozoril na razliko v intenzivnosti krvne barve mornarjev in prebivalcev mrzlih držav. Nato je poudaril eno od glavnih lastnosti energije - njeno trajnost. Ne izgine kjerkoli, temveč se spremeni le v druge vrste, medtem ko skupna vrednost ostane nespremenjena.

Notranja energija vode je predmet splošnih zakonov. Na primer, mornarjem je znano, da je po nevihti temperatura vode za ladjo vedno višja kot prej. To je bilo posledica dejstva, da atmosferski front poroča del svoje energije na maso vode, jo ogreje. Še en primer, s katerim se vsak dan sreča vsak dan, je vrenje. Dovolj je, da na peč postavite posodo z vodo in vklopite plin, ker se notranja energija tekočine začne povečevati. Molekule prejmejo dodaten impulz, povečuje se hitrost njihovega gibanja. V skladu s tem se poveča tudi število medsebojnih trkov. Ampak, če odstranite vir zunanje temperature, se voda takoj ne ohladi. To je posledica akumulacije notranje energije v gibanju. Mimogrede, proces hlajenja predstavlja tudi manifest zakona o ohranjanju: zunanji zrak segreva in širi, dokonča delo.