Урок 8 класса физика - способы изменения внутренней энергии

="text-align: justify">Здравствуйте, мы продолжаем изучать вопросы тепловых явлений. Сегодня рассматриваем способы изменения внутренней энергии.

Внутренняя энергия не является величиной постоянной.

Если температура тела увеличивается, увеличивается и внутренняя энергия тела. Это означает, что молекулы этого тела начинают быстрее двигаться, чаще взаимодействовать друг с другом, и, соответственно расстояние между частицами увеличивается. Следовательно, энергия этого тела тоже увеличивается.

 Если же температура понижается, тело остывает, то это означает, что молекулы начинают двигаться медленнее, их кинетическая энергия и расстояние между ними уменьшается, и, следовательно, энергия тела тоже убывает.

Можно сказать, что температура является главной характеристикой внутренней энергии тела.

Итак, от каких величин зависит внутренняя энергия тела?

 Когда мы говорим об изменении внутренней энергии тела, то необходимо отметить, что не сразу сложилась теория, связывающая внутреннюю энергию и движение частиц. Почти до конца 19 века считалось, что существует так называемая субстанция – теплород, которая, втекая в тело, увеличивает его внутреннюю энергию, температуру; течением этой жидкости считалась его внутренняя энергия. А если тело остывает, то этот теплород вытекает из тела, соответственно, внутренняя энергия его уменьшается.

Надо сказать, что при сжигании топлива, тоже существовала такая теория, которая говорила о другом, очень любопытном веществе, которое называется флогистон. Оно образуется в результате сгорания топлива и создает высокую температуру.

Мы рассмотрим изменение внутренней энергии с точки зрения развития науки, коснемся вопроса ее изменения  при совершении работы.

 Механическая работа, о которой вы знакомились в 7 классе, говорит о том, что совершается телом при движении.

Если  мы будем совершать работу, то тем самым будем изменять энергию тела.

То же самое можно сказать о внутренней энергии: если мы будем совершать работу над телом какими -либо внешними силами, то соответственно, внутренняя энергия этого тела будет изменяться. Если само тело будет совершать работу, например, газ, расширяясь, то будет меняться внутренняя энергия самого газа.

Первые опыты по изменению внутренней энергии провел английский инженер и физик Румфорт, который в 18 веке при изготовлении пушек занимался сверлением ствола. Когда происходило сверление, Румфорт заметил, что и сверло, и сам ствол очень сильно нагреваются. В результате эксперимента он убедился, что при движении-вращении сверла можно нагреть даже воду, т.е. на вершине сверла укрепляли ведро с водой, которое в результате движения сверла, закипало, выделялась огромная энергия. Это доказывало, что внутренняя энергия тела может быть изменена при помощи совершения работы.

Второй способ изменения внутренней энергии был уже всем известен. Называется он  теплопередача: изменение внутренней энергии без совершения работы.

 Изменение внутренней энергии способом теплопередачи: нагревание чайника на плите, или, если вы вдруг опустили ложку чайную в стакан с чаем, то увидите, что эта ложка нагревается, т.е. как происходит этот нагрев, без совершения работы? Это и есть процесс теплопередачи.

Эти два способа всегда существуют вместе, как правило, внутренняя энергия тела изменяет свою энергию и за счет теплопередачи, и за счет совершения работы.

Внутренняя энергия изменяется при помощи работы и теплопередачи. Необходимо отметить, что теплопередача может происходить тремя способами, это:

1) Процесс конвекции;

2)Процесс излучения;

3 Процесс теплопроводности.

На следующем уроке мы рассмотрим процесс теплопроводности.