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 gibanja, ki jo ima katera koli gibljiva telesa, druga pa nerealizirana sposobnost za opravljanje dela. In obe energiji sta sposobna "pretakati" enega v drugega.

Uporabimo primer. Na plastični površini (svinčnik) je težka kovina. Vzamemo ga in dvignemo do višine iztegnjene roke. Ko se je preselil v zgornjo točko, se je njegova kinetična energija zmanjšala, potencial pa se je povečal in dosegel maksimum v času postanka. Ampak tukaj smo izpustili žogo, in pod gravitacijskim delovanjem se spušča. Kaj se zgodi v tem trenutku? 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 žoge izginila, vendar to ni tako, saj se je notranja energija povečala. Če natančno preberete kraj padca, potem je v kovinski klešči, in žoga je bila deformirana (še posebej, če je tudi svinec). Poleg tega je bila v kraju stika sproščena toplota.

Kaj se torej 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, imajo pa tudi kinetične in potencialne energije. Premiki v notranji strukturi zaradi padca dajejo molekulo dodatno energijo. Notranja energija je posledica interakcije delcev, zato vedno obstaja. To je ena od značilnosti snovi. Notranja energija je vsota potenciala in kinetike, ki je neločljivo povezana z molekulami in atomi danega telesa.

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

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

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

Če govorimo o medsebojnem preoblikovanju energetskih tipov, je nemogoče, da ne omenjamo Yu R. R. Mayerja. Kot zdravnik ladje je opozoril na razliko v intenzivnosti barvanja krvi od mornarjev in prebivalcev mrzlih držav. Nato je poudaril eno od glavnih lastnosti energije - njeno trajnost. Nikjer ne izgine, temveč se spremeni le v druge vrste, medtem ko skupna vrednost ostane nespremenjena.

Notranja energija vode je predmet splošnih zakonov. Na primer, mornarji se dobro zavedajo, da je po nedavni nevihti temperatura vode za ladjo vedno višja kot prej. To je bilo posledica dejstva, da je atmosferski front del svojega energija poročal o masi vode in jo ogreval. Še en primer, s katerim se vsak dan srečuje vsak dan, je vrelišče. Dovolj je, da na peč postavite posodo z vodo in vklopite plin, ker se notranja energija tekočine začne povečevati. Molekule dobijo dodaten impulz, povečuje se hitrost njihovega gibanja. V skladu s tem se povečuje 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 je tudi izraz zakona o ohranjanju: zunanji zrak segreva in širi, dokonča delo.