Ang panloob na enerhiya ay maaaring mabago sa mga sumusunod na paraan. Mga pamamaraan para sa pagbabago ng panloob na enerhiya at ang kanilang paglalarawan

Ang panloob na enerhiya ay maaaring mabago sa mga sumusunod na paraan. Mga pamamaraan para sa pagbabago ng panloob na enerhiya at ang kanilang paglalarawan

Ayon sa MKT, ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga particle na patuloy na thermal motion at nakikipag-ugnayan sa bawat isa. Samakatuwid, kahit na ang katawan ay hindi gumagalaw at may zero potensyal na enerhiya, ito ay may enerhiya (panloob na enerhiya), na kung saan ay ang kabuuang enerhiya ng kilusan at ang pakikipag-ugnayan ng microparticles constituting ang katawan. Kasama sa panloob na enerhiya ang:

  1. kinetiko enerhiya ng progresibo, paikot at oscillatory kilusan ng molecules;
  2. ang potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga atomo at molecule;
  3. tomtoomic at panloob na enerhiya.

Sa thermodynamics, ang mga proseso sa temperatura kung saan ang oscillatory kilusan ng atoms sa molecules ay hindi nasasabik, i.e. Sa mga temperatura na hindi hihigit sa 1000 K., tanging ang unang dalawang bahagi ng panloob na pagbabago sa enerhiya sa mga prosesong ito. samakatuwid

sa ilalim panloob na enerhiya Sa thermodynamics, naiintindihan nila ang kabuuan ng kinetiko na enerhiya ng lahat ng mga molecule at mga atom ng katawan at ang potensyal na enerhiya ng kanilang pakikipag-ugnayan.

Ang panloob na enerhiya ng katawan ay tumutukoy sa kanyang thermal estado at mga pagbabago kapag lumipat mula sa isang estado patungo sa isa pa. Sa ganitong kalagayan, ang katawan ay may ganap na tinukoy na panloob na enerhiya na hindi nakasalalay sa kung anong proseso ang ipinasa nito sa estado na ito. Samakatuwid, ang panloob na enerhiya ay madalas na tinatawag na. function ng kondisyon ng katawan.

\\ (~ U \u003d \\ dfrac (i) (2) \\ cdot \\ dfrac (m) (m) \\ cdot r \\ cdot t, \\)

saan i. - antas ng kalayaan. Para sa monoatarian gas (halimbawa, mga inert gas) i. \u003d 3, para sa ducomic - i. = 5.

Mula sa mga formula na ito ay makikita na ang panloob na enerhiya ng perpektong gas depende lamang sa temperatura at bilang ng mga molecule At hindi ito nakasalalay sa lakas ng tunog o sa presyon. Samakatuwid, ang pagbabago sa panloob na enerhiya ng perpektong gas ay tinutukoy lamang sa pamamagitan ng pagbabago sa temperatura nito at hindi nakasalalay sa likas na katangian ng proseso kung saan ang gas ay dumadaan mula sa isang estado patungo sa isa pa:

\\ (~ \\ Delta u \u003d u_2 - u_1 \u003d \\ dfrac (i) (2) \\ cdot \\ dfrac (m) (m) \\ cdot r \\ cdot \\ delta t, \\)

kung saan δ. T. = T. 2 - T. 1 .

  • Ang mga tunay na gas molecule ay nakikipag-ugnayan sa bawat isa at samakatuwid ay nagtataglay ng potensyal na enerhiya W. P, na nakasalalay sa distansya sa pagitan ng mga molecule at, samakatuwid, mula sa dami na inookupahan ng gas. Kaya, ang panloob na enerhiya ng tunay na gas ay depende sa temperatura, lakas ng tunog at istraktura ng mga molecule.

* Katapusan ng Formula.

Ang average na kinetic energy ng molecule \\ (~ \\ left \\ langle w_k \\ right \\ rangle \u003d \\ dfrac (i) (2) \\ cdot k \\ cdot t \\).

Ang bilang ng mga molecule sa gas \\ (~ n \u003d \\ dfrac (m) (m) \\ cdot n_a \\).

Dahil dito, ang panloob na enerhiya ng perpektong gas

\\ (~ U \u003d n \\ cdot \\ left \\ langle w_k \\ right \\ rangle \u003d \\ dfrac (m) (m) \\ cdot n_a \\ cdot \\ dfrac (i) (2) \\ cdot k \\ cdot T. \\)

Isinasaalang-alang iyon k⋅n. A \u003d. R. - Universal gas pare-pareho, mayroon kami

\\ (~ U \u003d \\ dfrac (i) (2) \\ cdot \\ dfrac (m) (m) \\ cdot r \\ cdot t \\) ay ang panloob na enerhiya ng perpektong gas.

Baguhin ang panloob na enerhiya

Upang malutas ang mga praktikal na isyu, ang panloob na enerhiya mismo ay may malaking papel, ngunit ang pagbabago nito δ U. = U. 2 - U. isa. Ang pagbabago sa panloob na enerhiya ay kinakalkula batay sa mga batas ng konserbasyon ng enerhiya.

Ang panloob na enerhiya ng katawan ay maaaring mag-iba sa dalawang paraan:

  1. Kapag gumawa mekanikal na trabaho. a) Kung ang panlabas na puwersa ay nagiging sanhi ng pagpapapangit ng katawan, pagkatapos ay ang mga distansya sa pagitan ng mga particle ay binago mula sa kung saan ito ay binubuo, at samakatuwid, ang potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga particle ay nagbabago. Na may hindi kanais-nais na mga deformation, bilang karagdagan, ang temperatura ng temperatura ay nagbabago, i.e. Ang kinetiko na enerhiya ng thermal motion ng mga particle ay nagbabago. Ngunit kapag ang katawan ay deformed, gumagana ay gumanap, na kung saan ay isang sukatan ng pagbabago ng panloob na enerhiya ng katawan. b) Ang panloob na enerhiya ng katawan ay nag-iiba din sa hindi nababagong banggaan sa isa pang katawan. Tulad ng nakita natin dati, na may hindi nababagong banggaan, ang kanilang kinetiko na enerhiya ay bumababa, ito ay nagiging isang panloob (halimbawa, kung pinindot mo ang martilyo sa kawad na nakahiga sa anvil nang maraming beses, ang wire ay mainit). Ang sukat ng pagbabago ng kinetic energy ng katawan ay, ayon sa teorama sa kinetic energy, ang gawain ng kasalukuyang pwersa. Ang gawaing ito ay maaaring magsilbing isang sukatan ng mga pagbabago sa panloob na enerhiya. c) Ang pagpapalit ng panloob na enerhiya ng katawan ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng lakas ng pagkikiskisan, dahil, tulad ng kilala mula sa karanasan, ang alitan ay laging sinamahan ng pagbabago sa temperatura ng paghuhugas ng tel. Ang gawain ng lakas ng pagkikiskisan ay maaaring magsilbing isang sukatan ng mga pagbabago sa panloob na enerhiya.
  2. May tulong heat Exchange.. Halimbawa, kung ang katawan ay inilagay sa burner ng apoy, ang temperatura nito ay magbabago, samakatuwid, ang panloob na enerhiya ay magbabago. Gayunpaman, walang trabaho ang ginawa dito, sapagkat hindi ito nangyari sa nakikitang kilusan ng katawan mismo o mga bahagi nito.

Ang pagbabago ng panloob na enerhiya ng sistema nang hindi gumaganap ang trabaho ay tinatawag na heat Exchange. (paglipat ng init).

May tatlong uri ng init exchange: thermal conductivity, convection at radiation.

ngunit) Thermal kondaktibiti Ang proseso ng pagpapalitan ng init sa pagitan ng mga katawan (o mga bahagi ng katawan) ay tinatawag na direktang pakikipag-ugnay dahil sa thermal chaotic na kilusan ng mga particle ng katawan. Ang amplitude ng mga oscillations ng solid body molecules ay mas malaki kaysa sa itaas ng temperatura nito. Ang thermal kondaktibiti ng gas ay dahil sa pagpapalitan ng enerhiya sa pagitan ng mga molecule ng gas sa panahon ng kanilang mga banggaan. Sa kaso ng mga likido, ang parehong mga mekanismo ay gumagana. Ang thermal conductivity ng sangkap ay maximum sa solid at minimal sa isang gaseous estado.

b) Komento Ito ay isang paglipat ng init ng pinainit na fluid flow o gas mula sa ilang mga seksyon ng mga ito sa pamamagitan ng lakas ng tunog sa iba.

c) init exchange kapag radiation. Ito ay isinasagawa sa isang distansya sa pamamagitan ng electromagnetic waves.

Isaalang-alang nang mas detalyado kung paano baguhin ang panloob na enerhiya.

Mekanikal na trabaho

Kapag isinasaalang-alang ang mga proseso ng thermodynamic, ang mekanikal na kilusan ng Macotel ay karaniwang hindi isinasaalang-alang. Ang konsepto ng trabaho dito ay nauugnay sa isang pagbabago sa dami ng katawan, i.e. Ilipat ang mga bahagi ng Macotel na may kaugnayan sa bawat isa. Ang prosesong ito ay humahantong sa isang pagbabago sa distansya sa pagitan ng mga particle, at madalas na baguhin ang mga bilis ng kanilang kilusan, samakatuwid, sa isang pagbabago sa panloob na enerhiya ng katawan.

Isobaric Proseso.

Isaalang-alang sa simula ng proseso ng isobaric. Ipagpalagay sa silindro na may isang movable piston may gas sa temperatura T. 1 (Larawan 1).

Dahan-dahan naming init ang gas sa temperatura T. 2. Ang gas ay mapalawak upang mapalawak, at ang piston ay lilipat mula sa posisyon 1 sa regulasyon 2 sa layo δ. l.. Ang lakas ng presyon ng gas sa parehong oras ay gagana sa mga panlabas na katawan. As p. \u003d const, pagkatapos ay ang kapangyarihan ng presyon F. = p⋅s. pare-pareho din. Samakatuwid, ang gawain ng puwersa na ito ay maaaring kalkulahin ng formula

\\ (~ A \u003d f \\ cdot \\ delta l \u003d p \\ cdot s \\ cdot \\ deelta l \u003d p \\ cdot \\ delta v, \\)

kung saan δ. V. - Pagbabago ng dami ng gas.

  • Kung ang dami ng gas ay hindi nagbabago (proseso ng isochorn), ang operasyon ng gas ay zero.
  • Gumaganap lamang ang gas sa proseso ng pagbabago ng lakas ng tunog nito.

Kapag lumalawak (δ. V. \u003e 0) gas ay isang positibong trabaho ( Ngunit. \u003e 0); kapag naka-compress (δ. V. < 0) газа совершается отрицательная работа (Ngunit. < 0).

  • Kung isaalang-alang namin ang gawain ng mga panlabas na pwersa A. " (Ngunit. " = –Ngunit.), pagkatapos kapag lumalawak (δ. V. \u003e 0) gas. Ngunit. " < 0); при сжатии (ΔV. < 0) Ngunit. " > 0.

Isinulat namin ang equation ng Klapairone Mendeleev para sa dalawang estado ng gas:

\\ (~ p \\ cdot v_1 \u003d \\ nu \\ cdot r \\ cdot t_1, \\; p \\ cdot v_2 \u003d \\ nu \\ cdot r \\ cdot t_2, \\)

\\ (~ P \\ cdot (v_2 - v_1) \u003d \\ nu \\ cdot r \\ cdot (t_2 - t_1). \\)

Dahil dito, para sa ang isobaric process.

\\ (~ A \u003d \\ nu \\ cdot r \\ cdot \\ delta t. \\)

Kung ν \u003d 1 mol, pagkatapos ay sa δ. Τ \u003d 1 upang makuha iyon R. Ayon sa bilang A..

Mula dito ito ay sumusunod pisikal na kahulugan ng unibersal na gas constant: Ito ay bilang katumbas ng trabaho gumanap 1 mol ng perpektong gas kapag ito isobar heating sa 1 K.

Hindi ang isobaric process.

Nasa tamang oras p. (V.) Sa proseso ng isobaric, ang trabaho ay katumbas ng lugar ng may kulay sa Figure 2, at ang rektanggulo.

Kung ang proseso hindi isobaric. (Larawan 2, b), pagkatapos ay ang curve function p. = f.(V.) Maaari mong isipin bilang isang sira na binubuo ng isang malaking halaga ng isochor at isobar. Ang trabaho sa mga isoormal na lugar ay zero, at ang kabuuang trabaho sa lahat ng isobaric site ay magiging katumbas ng

\\ (~ A \u003d \\ lim _ (\\ delta v \\ to 0) \\ sum ^ n_ (i \u003d 1) p_i \\ cdot \\ delta v_i \\), o \\ (~ a \u003d \\ int p (v) \\ cdot dv, \\)

mga iyon. ay magiging pantay square shaded figure..

Para sa isothermal process. (T. \u003d Const) Ang trabaho ay katumbas ng lugar ng may kulay na pigura na ipinapakita sa Figure 2, sa.

Tukuyin ang trabaho gamit ang huling formula, posible lamang kung ito ay kilala kung paano nagbabago ang presyon ng gas kapag binabago nito ang lakas ng tunog nito, i.e. Kilalang paraan ng pag-andar p. = f.(V.).

Kaya, makikita ito kahit na may parehong pagbabago sa dami ng gas, ang trabaho ay nakasalalay sa paraan ng paglipat (ibig sabihin, mula sa proseso: isothermal, isobaric ...) mula sa unang estado ng gas hanggang sa huling . Samakatuwid, maaari itong concluded na

  • Ang trabaho sa thermodynamics ay ang pag-andar ng proseso at hindi isang function na function.

Dami ng init

Tulad ng kilala, ang isang pagbabago sa mekanikal na enerhiya ay nangyayari sa iba't ibang mga proseso ng makina. W.. Ang sukatan ng mga pagbabago sa mekanikal na enerhiya ay ang gawain ng mga pwersa na naka-attach sa sistema:

\\ (~ \\ Delta w \u003d A. \\)

Sa pamamagitan ng init exchange, ang isang pagbabago sa panloob na enerhiya ng katawan ay nangyayari. Ang sukatan ng mga pagbabago sa panloob na enerhiya sa ilalim ng init exchange ay ang halaga ng init.

Dami ng init - Ito ay isang sukatan ng mga pagbabago sa panloob na enerhiya sa proseso ng pagpapalitan ng init.

Kaya, magtrabaho, at ang halaga ng init ay nagpapakilala sa pagbabago sa enerhiya, ngunit hindi magkaparehong panloob na enerhiya. Hindi nila kinikilala ang estado ng sistema (tulad ng panloob na enerhiya), ngunit tinutukoy ang proseso ng paglipat ng enerhiya mula sa isang species sa isa pa (mula sa isang katawan papunta sa isa pa) kapag ang estado ay nagbabago nang malaki depende sa likas na katangian ng proseso.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng trabaho at ang halaga ng init ay iyon

  • ang gawain ay nagpapakilala sa proseso ng pagbabago ng panloob na enerhiya ng sistema, sinamahan ng conversion ng enerhiya mula sa isang species sa isa pa (mula sa mekanikal na panloob);
  • ang halaga ng init ay nagpapakilala sa proseso ng pagpapadala ng panloob na enerhiya mula sa ilang mga katawan patungo sa isa pa (mula sa mas pinainit hanggang sa mas pinainit), hindi sinamahan ng mga pagbabago sa enerhiya.

Pag-init (paglamig)

Ang karanasan ay nagpapakita na ang halaga ng init na kinakailangan upang mapainit ang mass ng katawan m. Mula sa temperatura T. 1 hanggang temperatura T. 2, kinakalkula ng formula

\\ (~ Q \u003d c \\ cdot m \\ cdot (t_2 - t_1) \u003d c \\ cdot m \\ cdot \\ delta t, \\)

saan c. - tiyak na kapasidad ng init ng sangkap (halaga ng talahanayan);

\\ (~ C \u003d \\ dfrac (q) (m \\ cdot \\ delta t). \\)

Ang yunit ng partikular na kapasidad ng init sa C ay isang joule sa kilo-kelvin (j / (kg · k)).

Tiyak na init c. Ayon sa bilang na katumbas ng halaga ng init na dapat iulat sa katawan na may timbang na 1 kg upang mapainit ito sa 1 K.

Bilang karagdagan sa partikular na init, isinasaalang-alang nila ang isang magnitude bilang kapasidad ng init.

Init kapasidad Katawan C. Ayon sa bilang na katumbas ng halaga ng init na kinakailangan upang baguhin ang temperatura ng katawan sa 1 hanggang sa:

\\ (~ C \u003d \\ dfrac (q) (\\ delta t) \u003d c \\ cdot m. \\)

Ang kapangyarihan ng kapasidad ng init ng katawan sa C ay isang joule sa Kelvin (J / K).

Vaporization (condensation)

Upang i-convert ang likido sa singaw sa isang pare-pareho ang temperatura, ito ay kinakailangan upang gastusin ang halaga ng init

\\ (~ Q \u003d l \\ cdot m, \\)

saan L. - Tiyak na init ng pagwawasak (halaga ng talahanayan). Kapag ang steam condensation, ang parehong halaga ng init ay naka-highlight.

Ang yunit ng tiyak na init ng vaporization sa C ay isang joule bawat kilo (j / kg).

Natutunaw (pagkikristal)

Upang matunaw ang kristal na mass ng katawan m. Sa temperatura ng pagkatunaw, kinakailangan upang ipaalam ang dami ng init

\\ (Q \u003d \\ lambda \\ cdot m, \\)

saan λ - Tukoy na Heat Heat (halaga ng talahanayan). Kapag nag-kristalize ang katawan, ang parehong halaga ng init ay naka-highlight.

Ang yunit ng tukoy na heat melting sa C ay isang joule bawat kilo (j / kg).

Fuel combustion.

Ang halaga ng init na inilalaan na may ganap na pagkasunog ng mass ng gasolina m.,

\\ (~ Q \u003d q \\ cdot m, \\)

saan q. - Tukoy na combustion ng init (halaga ng talahanayan).

Ang yunit ng tiyak na pagkasunog ng init sa C ay isang joule bawat kilo (j / kg).

Literatura

Aksenovich L. A. Physics sa high school: Theory. Mga gawain. Mga Pagsubok: Mga Pag-aaral. Manu-manong para sa mga institusyon na tinitiyak ang kabuuang produksyon. Media, Edukasyon / L. A. Aksenovich, N.N.Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Fyrino. - Mn: Adukatsya I Vikhavanna, 2004. - C. 129-133, 152-161.

Mga tema ng EGE Codifier.: panloob na enerhiya, paglipat ng init, mga uri ng paglipat ng init.

Ang mga particle ng anumang katawan - atoms o molecules - gumawa ng isang magulong walang humpay na kilusan (ang tinatawag na heat traffic.). Samakatuwid, ang bawat maliit na butil ay may ilang kinetic energy.

Bilang karagdagan, ang mga particle ng sangkap ay nakikipag-ugnayan sa bawat iba pang mga pwersa ng electric attraction at pag-urong, pati na rin sa pamamagitan ng nuclear pwersa. Samakatuwid, ang buong sistema ng mga particle ng katawan na ito ay mayroon ding potensyal na enerhiya.

Ang kinetic energy ng heat movement ng mga particle at ang potensyal na enerhiya ng kanilang pakikipag-ugnayan magkasama bumuo ng isang bagong uri ng enerhiya na hindi pinapatakbo ng mekanikal enerhiya ng katawan (iyon ay, ang kinetic enerhiya ng katawan kilusan bilang isang buo at potensyal enerhiya ng pakikipag-ugnayan nito sa iba pang mga katawan). Ang ganitong uri ng enerhiya ay tinatawag na panloob na enerhiya.

Ang panloob na enerhiya ng katawan ay ang kabuuang kinetiko na enerhiya ng thermal motion ng mga particle nito kasama ang potensyal na enerhiya ng kanilang pakikipag-ugnayan sa bawat isa.

Ang panloob na enerhiya ng termodinamikong sistema ay ang kabuuan ng panloob na enerhiya ng mga katawan sa sistema.

Kaya, ang panloob na enerhiya ng katawan ay bumubuo ng mga sumusunod na termino.

1. Kinetic enerhiya ng patuloy na magulong kilusan ng mga particle ng katawan.
2. Ang potensyal na enerhiya ng mga molecule (atoms) na dulot ng mga pwersa ng intermolecular interaction.
3. Electron energy sa atoms.
4. Paunang enerhiya.

Sa kaso ng pinakasimpleng modelo ng sangkap - ang perpektong gas - para sa panloob na enerhiya, posible na makakuha ng isang malinaw na formula.

Panloob na enerhiya ng isa-baka perpektong gas

Ang potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng perpektong mga particle ng gas ay zero (naaalala namin na sa modelo ng perpektong gas na pinababayaan namin ang pakikipag-ugnayan ng mga particle sa layo). Samakatuwid, ang panloob na enerhiya ng isang-osomic ideal na gas ay nabawasan sa kabuuang kinetiko na enerhiya ng translasyon (sa polyhydric gas, kinakailangan upang isaalang-alang ang pag-ikot ng mga molecule at pagbabagu-bago ng mga atomo sa loob ng mga molecule) ng mga atomo nito. Ang enerhiya na ito ay matatagpuan, na pinarami ng bilang ng mga atom ng gas sa average na kinetiko na enerhiya ng isang atom:

Nakita namin na ang panloob na enerhiya ng perpektong gas (ang mass at kemikal na komposisyon ng kung saan ay hindi nagbabago) ay isang function ng lamang ang temperatura nito. Sa tunay na gas, likido o matatag na katawan, ang panloob na enerhiya ay nakasalalay sa lakas ng tunog - pagkatapos ng lahat, na may pagbabago sa lakas ng tunog, ang mutual na pag-aayos ng mga particle ay nagbabago at, bilang isang resulta, ang potensyal na enerhiya ng kanilang pakikipag-ugnayan.

Function ng katayuan

Ang pinakamahalagang ari-arian ng panloob na enerhiya ay na ito ay function ng katayuan Thermodynamic system. Ang ibig sabihin, ang panloob na enerhiya ay tiyak na tinutukoy ng isang hanay ng mga macroscopic parameter na nagpapakilala sa sistema, at hindi nakasalalay sa "prehistory" ng system, i.e. Mula sa kung ano ang estado ang sistema ay bago at kung paano concretely ito ay sa estado na ito.

Kaya, kapag lumipat ang isang sistema mula sa isang estado sa isa pang pagbabago sa panloob na enerhiya ay natutukoy lamang sa pamamagitan ng paunang at pagtatapos na mga estado ng sistema at ay hindi nakasalalay Mula sa landas ng paglipat mula sa unang estado hanggang sa pangwakas. Kung ang sistema ay bumalik sa orihinal na estado nito, ang pagbabago sa panloob na enerhiya nito ay zero.

Ipinapakita ng karanasan na may dalawang paraan lamang upang baguhin ang panloob na enerhiya ng katawan:

Paggawa ng mekanikal na trabaho;
Heat transfer.

Sa madaling salita, init ang kettle ay maaaring gawin lamang ang dalawang pangunahing paraan: kuskusin ito sa isang bagay o ilagay sa apoy :-) Isaalang-alang ang mga pamamaraan na ito nang mas detalyado.

Baguhin sa panloob na enerhiya: trabaho

Kung gumanap ang trabaho over Ang katawan, ang panloob na enerhiya ng katawan ay nagdaragdag.

Halimbawa, ang isang kuko pagkatapos ng epekto sa ito ay pinainit at bahagyang deformed. Ngunit ang temperatura ay isang sukatan ng gitnang kinetiko na enerhiya ng mga particle ng katawan. Ang pag-init ng kuko ay nagpapatotoo sa isang pagtaas sa kinetiko na enerhiya ng mga particle nito: sa katunayan, ang mga particle ay pinabilis mula sa suntok sa pamamagitan ng martilyo at mula sa alitan ng kuko sa board.

Ang pagpapapangit ay walang anuman kundi isang pag-aalis ng mga particle na may kaugnayan sa bawat isa; Ang kuko pagkatapos ng epekto ay nakakaranas ng pagpapapangit ng compression, ang mga particle nito ay mas malapit, ang lakas ng pag-urong ay lumalaki sa pagitan nila, at ito ay humahantong sa isang pagtaas sa potensyal na enerhiya ng mga particle ng kuko.

Kaya, ang panloob na enerhiya ng kuko ay nadagdagan. Ito ang resulta ng komisyon ng trabaho - ang gawain ay ginawa ng martilyo at lakas ng alitan tungkol sa board.

Kung gumanap ang trabaho samim katawan, ang panloob na enerhiya ng katawan ay bumababa.

Hayaan, halimbawa, naka-compress na hangin sa init insulated daluyan sa ilalim ng piston nagpapalawak at nagpapataas ng ilang karga, sa gayon paggawa ng trabaho (ang proseso sa init-insulated daluyan ay tinatawag na adiabatu.. Pag-aaralan namin ang proseso ng adiabatic kapag isinasaalang-alang ang unang batas ng thermodynamics). Sa panahon ng isang proseso, ang hangin ay cooled - ang mga molecule nito, pagpindot pagkatapos ng paglipat piston, bigyan siya ng isang bahagi ng kanyang kinetic enerhiya. (Tulad ng isang manlalaro ng football, itigil ang paa mabilis na lumilipad bola, ginagawa ito mula sa. Ang bola at pinapatay ang bilis nito.) Ito ay naging, ang panloob na enerhiya ng hangin ay bumababa.

Ang hangin, kaya, gumagawa ng trabaho sa kapinsalaan ng panloob na enerhiya nito: dahil ang daluyan ay thermally insulated, walang pag-agos ng enerhiya sa hangin mula sa anumang mga panlabas na pinagkukunan, at upang gumuhit ng enerhiya upang maisagawa ang hangin ay maaari lamang mula sa kanilang sariling mga stock .

Baguhin sa panloob na enerhiya: paglipat ng init

Ang paglipat ng init ay ang proseso ng paglipat ng panloob na enerhiya mula sa isang mas mainit na katawan sa isang palamigan, hindi nauugnay sa komisyon ng mekanikal na trabaho.. Ang paglipat ng init ay maaaring isagawa alinman sa direktang pakikipag-ugnay ng mga katawan o sa pamamagitan ng isang intermediate na kapaligiran (at kahit na sa pamamagitan ng isang vacuum). Ang paglipat ng init ay tinatawag na pabalik heat Exchange..

Tatlong uri ng paglipat ng init ay nakikilala: Thermal kondaktibiti, kombeksyon at thermal radiation.

Ngayon ay titingnan namin ang mga ito nang mas detalyado.

Thermal kondaktibiti

Kung ang bakal na pamalo ay sumipsip ng isang dulo sa apoy, pagkatapos ay alam namin, hindi mo ito hawakan sa iyong kamay. Ang paghahanap sa larangan ng mataas na temperatura, ang mga atomo ng bakal ay magsisimulang magbagong mas intensively (iyon ay, nakakakuha sila ng karagdagang kinetic energy) at nagiging sanhi sila ng mas malakas na suntok sa kanilang mga kapitbahay.

Ang kinetiko na enerhiya ng kalapit na mga atomo ay nagdaragdag din, at ngayon ang mga atoms na ito ay nag-uulat ng karagdagang kinetiko na enerhiya sa kanilang mga kapitbahay. Kaya mula sa site hanggang sa init ng sektor ay unti-unti kumalat sa baras - mula sa katapusan ng dulo sa aming kamay. Ito ang thermal conductivity (Larawan 1) (larawan mula sa educationalelectronicsusa.com).

Larawan. 1. init pagpapadaloy

Ang thermal conductivity ay ang paglipat ng panloob na enerhiya mula sa mas pinainit na bahagi ng katawan hanggang sa mas pinainit dahil sa thermal motion at pakikipag-ugnayan ng mga particle ng katawan.

Ang thermal conductivity ng iba't ibang sangkap ay naiiba. Mataas na thermal kondaktibiti ay mga metal: ang pinakamahusay na konduktor ng init ay pilak, tanso at ginto. Ang thermal conductivity ng mga likido ay mas maliit. Ang mga gas ay init kaya masama na nabibilang sa init insulators: gas molecules dahil sa mahabang distansya sa pagitan ng mga ito mahina makipag-ugnay sa bawat isa. Iyon ang dahilan kung bakit, halimbawa, ang mga double frame ay ginawa sa mga bintana: Pinipigilan ng air layer ang pangangalaga ng init).

Ang masamang konduktor ng init ay samakatuwid ay puno ng buhangin na katawan - tulad ng brick, cotton wool o fur. Naglalaman ang mga ito ng hangin sa kanilang mga pores. Hindi nakakagulat na ang mga bahay ng brick ay itinuturing na pinaka-mainit-init, at sa hamog na nagyelo, ang mga tao ay nagsusuot ng mga balahibo ng balahibo at mga jacket na may layer ng fluff o synthesis.

Ngunit kung ang hangin ay ang init kaya masama, kung gayon bakit ito warming up mula sa baterya room?

Ito ay dahil sa iba pang uri ng paglipat ng init - kombeksyon.

Komento

Ang kombeksyon ay ang paglipat ng panloob na enerhiya sa mga likido o gas dahil sa sirkulasyon ng mga stream at pagpapakilos ng sangkap.

Ang hangin na malapit sa baterya ay kumikilos at nagpapalawak. Ang lakas na kumikilos sa hangin na ito ay nananatiling pareho, at ang kapangyarihan ng pag-eject mula sa labas ay nagdaragdag, upang ang pinainit na hangin ay magsisimulang mag-pop hanggang sa kisame. Ito ay dumating sa malamig na hangin (ang parehong proseso, ngunit sa isang mas ambisyoso sukat, patuloy na nangyayari sa kalikasan: ito ay kung paano ang hangin ay nangyayari), na kung saan ang parehong bagay ay paulit-ulit.

Bilang resulta, ang sirkulasyon ng hangin ay itinatag, na nagsisilbing halimbawa ng kombeksyon - ang pamamahagi ng init sa silid ay isinasagawa ng daloy ng hangin.

Ang isang ganap na katulad na proseso ay maaaring sundin sa likido. Kapag naglagay ka ng isang kettle o tubig saucepan sa plato, ang pag-init ng tubig ay nangyayari lalo na dahil sa kombeksyon (ang kontribusyon ng thermal kondaktibiti ng tubig ay hindi gaanong mahalaga dito).

Ang mga daloy ng kombeksyon sa hangin at likido ay ipinapakita sa Fig. 2 (mga larawan mula sa physics.arizona.edu).

Larawan. 2. kombeksyon

Sa solidong katawan, ang kombeksyon ay wala: ang mga pwersang pakikipag-ugnayan ng mga particle ay malaki, ang mga particle ay nagbago malapit sa mga nakapirming spatial point (mala-kristal grid nodes), at walang mga daluyan ng substansiya ay hindi maaaring bumuo sa naturang mga kondisyon.

Upang palamigin ang mga daloy ng kombeksyon kapag ang pag-init ng silid ay kinakailangan upang mapainit ang hangin ito ay kung saan pop up. Kung ang radiator ay naka-install sa ilalim ng kisame, pagkatapos ay walang sirkulasyon ay babangon - mainit na hangin kaya sa ilalim ng kisame at manatili. Iyon ang dahilan kung bakit inilalagay ang mga heating device. sa ibaba Mga kuwarto. Para sa parehong dahilan, ang kettle put. sa Ang apoy, na nagreresulta sa pinainit na mga layer ng tubig, pag-aangat, mas mababa sa lugar ay mas malamig.

Sa kabaligtaran, ang air conditioner ay kailangang matatagpuan bilang mataas hangga't maaari: pagkatapos ay ang cooled air ay magsisimulang bumaba, at ang mas mainit ay darating sa lugar nito. Ang sirkulasyon ay pupunta sa kabaligtaran na direksyon kumpara sa daloy ng daloy kapag pinainit ang silid.

Init radiation.

Paano nakakakuha ang Earth ng enerhiya mula sa araw? Ang thermal conductivity at convection ay hindi kasama: Kami ay pinaghihiwalay ng 150 milyong kilometro ng walang hangin na espasyo.

Ang ikatlong uri ng paglipat ng init ay gumagana dito - init radiation.. Maaaring ipamahagi ang radiation sa parehong sangkap at sa vacuo. Paano ito nangyari?

Ito ay lumiliko na ang electric at magnetic field ay malapit na nauugnay sa bawat isa at may isang kahanga-hangang ari-arian. Kung ang electric field ay nagbabago sa oras, pagkatapos ay bumubuo ito ng magnetic field, na, sa pangkalahatan ay nagsasalita, ay nagbabago rin sa oras (higit pa tungkol dito ay inilarawan sa sheet ng electromagnetic induction). Sa turn, ang variable magnetic field ay bumubuo ng isang alternating electric field na muling bumubuo ng isang variable magnetic field, na muli ay bumubuo ng isang alternating electric field ...

Bilang isang resulta ng pag-unlad ng prosesong ito sa espasyo ay nalalapat electromagnetic wave. - "Nadagdagan" ng bawat iba pang mga electric at magnetic field. Tulad ng tunog, ang mga electromagnetic wave ay may bilis at dalas na rate - sa kasong ito, ang dalas na ito na nag-aalinlangan sa alon ng magnitude at direksyon ng mga patlang. Ang nakikitang ilaw ay isang espesyal na kaso ng mga electromagnetic wave.

Ang bilis ng pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave sa vacuo ay napakalaking: km / s. Kaya, mula sa lupa hanggang sa buwan, ang ilaw ay higit pa sa isang segundo.

Ang dalas na hanay ng mga electromagnetic wave ay napakalawak. Susubukan namin ang sukat ng mga electromagnetic wave nang mas detalyado sa naaangkop na piraso ng papel. Narito lamang namin tandaan na ang nakikitang ilaw ay isang maliit na hanay ng scale na ito. Sa ibaba ito ay ang dalas ng infrared radiation, sa itaas - ang dalas ng ultraviolet radiation.

Alalahanin ngayon na ang mga atomo, sa pangkalahatan ay neutral sa elektrisidad, naglalaman ng positibong sisingilin ng mga proton at negatibong sisingilin na mga elektron. Ang mga sisingilin na mga particle, paggawa ng magulong kilusan kasama ang mga atomo, lumikha ng mga variable ng mga de-koryenteng mga patlang at sa gayon ay naglalabas ng mga electromagnetic wave. Ang mga alon na ito ay tinatawag na. thermal radiation. - Sa isang paalala na ang kanilang pinagmulan ay naglilingkod sa thermal motion ng mga particle ng bagay.

Ang pinagmulan ng thermal radiation ay anumang katawan. Sa kasong ito, ang radiation ay tumatagal ng bahagi ng panloob na enerhiya nito. Ang pagkakaroon ng nakilala sa mga atoms ng isa pang katawan, ang radiation ay nagpapabilis sa kanila sa oscillating electric field nito, at ang panloob na enerhiya ng katawan na ito ay nagdaragdag. Iyon ay kung paano tayo mainit-init sa sikat ng araw.

Sa normal na temperatura, ang dalas ng init radiation ay nasa hanay ng infrared, upang ang mata ay hindi nakikita ito (hindi natin nakikita kung paano tayo "kumikinang"). Kapag ang katawan ay pinainit, ang mga atoms nito ay nagsisimula upang magningning ang mga alon ng mas mataas na mga frequency. Ang bakal na kuko ay maaaring splitken - dalhin sa isang temperatura na ang thermal radiation ay inilabas sa mas mababang (pula) bahagi ng nakikitang hanay. At ang araw ay tila sa amin dilaw-puti: ang temperatura sa ibabaw ng araw ay kaya mataas na ang lahat ng mga frequency ng nakikitang ilaw ay naroroon sa spectrum ng radiation nito, at kahit ultraviolet, salamat sa kung saan namin sunbathe.

Tingnan natin ang tatlong uri ng paglipat ng init (Larawan 3) (mga larawan mula sa site beodom.com).

Larawan. 3. Tatlong uri ng paglipat ng init: Thermal kondaktibiti, kombeksyon at radiation

Ang panloob na enerhiya ay maaaring mabago sa dalawang paraan.

Kung ang trabaho ay ginanap sa itaas ng katawan, ang panloob na enerhiya ay nagdaragdag.


Kung ang trabaho ay ginagampanan ng katawan mismo, ang panloob na enerhiya nito ay bumababa.

May tatlong simpleng (elementarya) na uri ng paglipat ng init:

· Heat pagpapadaloy

· Convection.

Ang kombeksyon ay ang kababalaghan ng paglipat ng init sa mga likido o gas, o bulk media sa daloy ng sangkap. May isang t. N. Natural na kombeksyon, na nangyayari sa isang sangkap na spontaneously kapag ito ay hindi pantay na pag-init sa larangan ng grabidad. Sa ganitong kombeksyon, ang mas mababang mga layer ng sangkap ay pinainit, naging mas madali at pop up, at ang itaas na mga layer, sa kabaligtaran, cool, maging mas mahirap at binabaan, pagkatapos na ang proseso ay paulit-ulit at muli.

Ang thermal radiation o radiating ay ang pagpapadala ng enerhiya mula sa ilang mga katawan sa iba sa anyo ng mga electromagnetic wave dahil sa kanilang thermal energy.

Panloob na lakas ng perpektong gas

Batay sa kahulugan ng perpektong gas, hindi ito naglalaman ng isang potensyal na bahagi ng panloob na enerhiya (walang mga lakas ng pakikipag-ugnayan ng mga molecule maliban sa pagkabigla). Kaya, ang panloob na enerhiya ng perpektong gas ay lamang ang kinetiko na enerhiya ng paggalaw ng mga molecule nito. Mas maaga (equation 2.10) Ipinakita na ang kinetic energy ng translational movement ng gas molecules ay direktang proporsyonal sa ganap na temperatura nito.

Gamit ang pagpapahayag ng unibersal na gas constant (4.6), maaari mong matukoy ang halaga ng pare-pareho α.

Kaya, ang kinetiko na enerhiya ng progresibong kilusan ng isang molekula ng perpektong gas ay matutukoy ng pagpapahayag.

Alinsunod sa teorya ng kinetiko, ang pamamahagi ng enerhiya sa grado ng kalayaan ay pare-pareho. Sa progresibong kilusan ng 3 degrees ng kalayaan. Dahil dito, ang isang antas ng kalayaan ng paggalaw ng gas molekula ay magiging 1/3 ng kinetic energy nito.

Para sa dalawa, tatlo at polytomic molecule gas, bilang karagdagan sa degree ng kalayaan ng translational movement may mga antas ng kalayaan ng paikot na paggalaw ng molekula. Para sa mga molecule ng diatomic gas, ang bilang ng mga grado ng kalayaan ng pag-ikot ng paggalaw ay 2, para sa tatlo at polyatomic molecules - 3.

Dahil ang pamamahagi ng kapangyarihan ng kilusan ng molekula sa lahat ng antas ng kalayaan ay pare-pareho, at ang bilang ng mga molecule sa isang kilometro ng gas ay nμ, ang panloob na enerhiya ng isang kilometro ng perpektong gas ay maaaring makuha, pagpaparami ng expression (4.11) sa pamamagitan ng ang bilang ng mga molecule sa isang kilometro at ang bilang ng mga grado ng kalayaan ng paggalaw ng molekula ng gas na ito.


kung saan ang Uμ ay ang panloob na enerhiya ng isang kilometro ng gas sa J / Kombol, ako ang bilang ng mga grado ng kalayaan ng paggalaw ng gas molekula.

Para sa 1 - Atomic gas I \u003d 3, para sa 2 - Atomic gas i \u003d 5, para sa 3 - atomic at polyhydric gases i \u003d 6.

Kuryente. Mga kondisyon ng pagkakaroon ng isang electric kasalukuyang. Emf. Ohm law para sa buong kadena. Trabaho at kasalukuyang kapangyarihan. Batas ng Joule Lenza.

Kabilang sa mga kondisyon na kinakailangan para sa pagkakaroon ng isang electric kasalukuyang ay nakikilala: ang pagkakaroon ng libreng mga singil sa elektrisidad at ang paglikha ng isang electric field sa daluyan. Ang elektrikal na larangan sa daluyan ay kinakailangan upang lumikha ng isang kilalang kilusan ng mga libreng singil. Tulad ng mahusay na kilala, ang kapangyarihan ng F \u003d QE ay gumaganap sa de-koryenteng larangan ng E Force ng E, na nagiging sanhi ng mga libreng singil upang lumipat sa direksyon ng electric field. Ang pag-sign ng pagkakaroon sa konduktor ng electric field ay ang pagkakaroon ng isang katumbas ng zero ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng anumang dalawang punto ng konduktor.

Gayunpaman, ang mga pwersang elektrikal ay hindi maaaring mapanatili ang isang electric kasalukuyang para sa isang mahabang panahon. Ang itinuro kilusan ng mga singil sa kuryente pagkatapos ng ilang sandali ay humahantong sa pagpapantay ng mga potensyal sa mga dulo ng konduktor at, samakatuwid, sa pagkawala ng electric field dito. Upang mapanatili ang kasalukuyang sa isang elektrikal na circuit sa mga singil, bilang karagdagan sa mga pwersa ng coulomb, ang mga pwersa ng di-electric kalikasan (lakas ng third-party) ay dapat kumilos. Ang isang aparato na lumilikha ng lakas ng third-party na sumusuporta sa potensyal na pagkakaiba sa kadena at pagbabago ng iba't ibang uri ng enerhiya sa elektrikal na enerhiya ay tinatawag na kasalukuyang pinagmulan.

Mga kondisyon ng pagkakaroon ng isang electric kasalukuyang:

· Pagkakaroon ng libreng carrier ng singil

· Pagkakaroon ng potensyal na pagkakaiba. Ang mga ito ay kasalukuyang mga kondisyon. upang ang kasalukuyang umiiral.

· Closed chain.

· Pinagmulan ng mga pwersa ng third-party, na sumusuporta sa pagkakaiba sa mga potensyal.

Ang anumang mga pwersa na kumikilos sa mga electrically charged particle, maliban sa electrostatic (coulomb) pwersa, ay tinatawag na third-party pwersa.

Electromotive force.

Ang electromotive force (EMF) ay isang pisikal na halaga ng scalar na nagpapakilala sa gawain ng mga pwersa ng third-party (non-optical) sa mga mapagkukunan ng direktang o alternating kasalukuyang. Sa closed commondive circuit, ang EDC ay katumbas ng trabaho ng mga pwersang ito upang ilipat ang isang positibong singil sa kahabaan ng tabas.

Ang yunit ng EDC, bilang boltahe ay boltahe. Maaari mong pag-usapan ang lakas ng electromotive sa anumang seksyon ng kadena. Ang electromotive na kapangyarihan ng elemento ng Galvanic ay katumbas ng trabaho ng mga pwersa ng third-party kapag gumagalaw sa isang positibong singil sa loob ng elemento mula sa negatibong poste nito hanggang sa positibo. Ang EMF Mark ay tinutukoy depende sa arbitrary na napiling direksyon ng bypassing ang segment ng chain kung saan pinagana ang kasalukuyang pinagmulan.

Ohm law para sa buong kadena.

Isaalang-alang ang pinakasimpleng kumpletong kadena na binubuo ng isang kasalukuyang pinagmulan at resistor paglaban R. Ang kasalukuyang pinagmulan sa EMF ε, ay ang paglaban ng R, ito ay tinatawag na panloob na pagtutol ng kasalukuyang pinagmulan. Upang makuha ang batas ng ohm para sa buong kadena, ginagamit namin ang batas ng konserbasyon ng enerhiya.

Hayaan δ ay sisingilin sa cross seksyon ng konduktor. Pagkatapos, ayon sa formula, ang gawain ng mga pwersa ng third-party kapag gumagalaw ang singil Q ay pantay. Mula sa pagpapasiya ng kasalukuyang puwersa, mayroon kaming: Q \u003d iδt. Samakatuwid ,.

Dahil sa gawain ng mga panlabas na pwersa kapag dumadaan sa kasalukuyang nasa kadena sa panlabas at panloob na mga seksyon ng kadena, ang halaga ng init ay inilalaan, ayon sa batas ng Jowle-Lenza Katumbas:

Ayon sa batas ng konserbasyon ng enerhiya isang sining \u003d Q, samakatuwid, sa gayon, ang EDC ng kasalukuyang pinagmulan ay katumbas ng kabuuan ng stress drops sa panlabas at panloob na mga seksyon ng chain.

Aralin sa Physics sa ika-8 grado sa paksa: "panloob na enerhiya. Mga paraan upang baguhin ang panloob na enerhiya"

Mga Layunin Aralin:

  • Ang pagbuo ng konsepto ng "panloob na enerhiya ng katawan" batay sa istraktura ng MK ng sangkap.
  • Kakilala sa mga pamamaraan ng pagbabago ng panloob na enerhiya ng katawan.
  • Ang pagbuo ng konsepto ng "init transfer" at ang kakayahan upang ilapat ang kaalaman ng mk istraktura ng sangkap sa pagpapaliwanag thermal phenomena.
  • Pag-unlad ng interes sa pisika sa pamamagitan ng pagpapakita ng mga kagiliw-giliw na mga halimbawa ng pagpapakita ng thermal phenomena sa kalikasan at teknolohiya.
  • Pagbibigay-katwiran ng pangangailangan upang pag-aralan ang thermal phenomena upang ilapat ang mga kaalaman sa araw-araw na buhay.
  • Pag-unlad ng impormasyon at mga kakayahan sa komunikasyon ng mga mag-aaral.

Uri ng aralin. Pinagsamang aralin.

Uri ng aralin. Aralin - Pagtatanghal

Anyo ng pagsasagawa ng aralin. Interactive na pag-uusap, eksperimento ng demonstrasyon, kuwento, independiyenteng trabaho

Mga paraan ng trabaho ng mga estudyante.Kolektibong trabaho, indibidwal na trabaho, trabaho sa mga grupo.

Kagamitan: electronic presentation "panloob na enerhiya. Mga pamamaraan para sa pagbabago ng panloob na enerhiya », computer, projector.

Sa mga klase

Oras ng pag-aayos. Magandang araw! Ngayon, matutugunan natin ang isa pang uri ng enerhiya sa aralin, natututo tayo mula sa kung ano ang depende nito at kung paano ito mababago.

Aktwal na kaalaman.

  • Pag-uulit ng mga konsepto ng sanggunian: enerhiya, kinetiko at potensyal na enerhiya, gawaing mekanikal.

Aaral ng isang bagong materyal.

Guro . Bilang karagdagan sa mga konsepto na nabanggit, dapat itong tandaan na dalawang urimekanikal na enerhiya Maaaring i-on (cross) sa bawat isa, halimbawa, kapag ang katawan ay bumaba. Isaalang-alang ang isang libreng bumabagsak na bola. Ito ay malinaw na sa pagkahulog, ang taas nito sa ibabaw ng ibabaw ay bumababa, at ang pagtaas ng bilis, nangangahulugan ito na ang potensyal na enerhiya nito ay bumababa, at ang mga increases ay nagdaragdag. Dapat itong maunawaan na ang dalawang proseso na ito ay hindi nangyayari nang hiwalay, sila ay magkakaugnay, at sinasabi nila iyonang potensyal na enerhiya ay pumupunta sa kinetic.

Upang maunawaan kung ano ang kinakailangan sa panloob na enerhiya ng katawan upang sagutin ang susunod na tanong, ano ang lahat ng mga katawan?

Pupils. . Ang mga katawan ay binubuo ng mga particle na patuloy na gumagalaw at nakikipag-ugnayan sa bawat isa.

Guro . At kung lumipat at nakikipag-ugnayan sila, pagkatapos ay mayroon silang kinetic at potensyal na enerhiya, na bumubuo ng panloob na enerhiya.

Mga mag-aaral. Ito ay lumiliko na ang lahat ng mga katawan panloob na enerhiya ay ang parehong, na nangangahulugan na ang temperatura ay dapat na pareho. At ito ay hindi.

Guro. Syempre hindi. Ang mga katawan ay may iba't ibang panloob na enerhiya, at susubukan naming malaman kung ano ang hindi nakasalalay sa panloob na enerhiya ng katawan.

Kahulugan.

KINETIC ENERGY. Kilusan ng mga particle I.potensyal na enerhiya Ginagawa ang kanilang mga pakikipag-ugnayanpanloob na lakas ng katawan.

Ang panloob na enerhiya ay tinutukoy At ito ay sinusukat, tulad ng lahat ng iba pang mga uri ng enerhiya, sa J (Joule).

Samakatuwid, mayroon kaming isang formula para sa panloob na enerhiya ng katawan:. Kung saan sa ilalim Ito ay nauunawaan bilang kinetic enerhiya ng mga particle ng katawan, at sa ilalim - Ang kanilang potensyal na enerhiya.

Alalahanin ang nakaraang aralin, pinag-usapan namin na ang kilusan ng mga particle ng katawan ay nagpapakilala sa temperatura nito, sa kabilang banda, ang panloob na enerhiya ng katawan ay nauugnay sa karakter (aktibidad) ng paggalaw ng mga particle. Dahil dito, ang panloob na enerhiya at temperatura ay interrelated konsepto. Sa pagtaas ng temperatura ng katawan, ang panloob na enerhiya nito ay tumataas din, na may pagbaba - bumababa.

Nalaman namin na ang panloob na enerhiya ng katawan ay maaaring mag-iba. Isaalang-alang ang mga paraan upang baguhin ang panloob na enerhiya ng katawan.

Ikaw ay pamilyar sa konsepto ng mekanikal na gawain ng katawan, ito ay nauugnay sa paggalaw ng katawan kapag ito ay inilapat sa isang tiyak na puwersa dito. Kung ang isang mekanikal na trabaho ay ginanap, ang enerhiya ng mga pagbabago sa katawan, maaari itong maaprubahan partikular tungkol sa panloob na enerhiya ng katawan. Ito ay maginhawa upang ilarawan ang scheme:


Guro Ang pagsasama ng panloob na enerhiya ng katawan sa panahon ng alitan ay kilala sa mga taong may malalim na antiquity. Sa ganitong paraan, minamahal ng mga tao ang apoy. Paggawa sa mga workshop, halimbawa, sa pamamagitan ng pagkalkula ng mga detalye sa isang file, kung ano ang maaaring itulak? (Ang mga detalye ay pinainit). Kapag ang isang tao ay malamig, nagsisimula siyang manginig nang hindi sinasadya. Ano sa palagay mo, bakit? (May nanginginig, ang mga contraction ng kalamnan ay nangyayari. Dahil sa gawain ng mga kalamnan, ang panloob na enerhiya ng pagtaas ng katawan, ay nagiging mas mainit). Ano ang maaaring concluded mula sa kung ano ang sinabi?

Pupils. . Ang panloob na enerhiya ng katawan ay nagbabago kapag gumaganap ng trabaho. Kung ang katawan mismo ay gumagana, ang panloob na enerhiya nito ay bumababa, at kung ito ay ginagawa dito, ang panloob na enerhiya nito ay nagdaragdag.

Guro . Sa pamamaraan, industriya, pang-araw-araw na kasanayan, patuloy kaming nakikipagkita sa isang pagbabago sa panloob na enerhiya ng katawan kapag nagtatrabaho: Pag-init ng mga katawan na may forging, kapag hit; Iminungkahing hangin o singaw.

Kumuha tayo ng isang maliit na pahinga, at sa parehong oras natututunan namin ang ilang mga kagiliw-giliw na mga katotohanan mula sa kasaysayan ng thermal phenomena (dalawang mag-aaral gumanap sa maikling mensahe handa nang maaga).

Mensahe 1. Paano nasiyahan ang mga himala.

Ang sinaunang mekaniko ng Griyego na si Geron Alexandrian, ang imbentor ng fountain, na naglilingkod sa kanyang pangalan, ay nag-iwan sa amin ng isang paglalarawan ng dalawang nakakatawa na paraan, sa tulong ng kung saan nilinlang ng mga pari ng Ehipto ang mga tao, inspirasyon sa kanya ang pananampalataya sa mga himala.
Sa Figure 1, makikita mo ang guwang na altar ng metal, at sa ilalim nito ay nakatago sa piitan, ang mekanismo na humahantong sa paggalaw ng pinto ng templo. Ang altar ay tumayo sa labas niya. Kapag ang apoy ay nakatago, ang hangin sa loob ng altar, bilang resulta ng pag-init, ay mas malakas kaysa sa tubig sa barko, na nakatago sa ilalim ng sahig; Mula sa daluyan, ang tubig ay nawalan ng tubig sa tabi ng tubo at ibinuhos sa isang timba, na, bumababa, ay nagpapatakbo ng mekanismo na umiikot sa mga pinto (Larawan 2). Namangha ang mga tagapanood, walang humpay na anumang bagay tungkol sa nakatago sa ilalim ng pag-install, tingnan ang "Miracle": Sa sandaling ang satelayt ay namatay apoy, ang pintuan ng templo, "iwaksi ang mga panalangin ng pari", ay natutunaw na parang ...

Ang pagkakalantad ng "himala" ng mga pari ng Ehipto: ang mga pintuan ng templo ay binuksan ng pagkilos ng sakripisyong apoy.

Mensahe 2. Paano nasiyahan ang mga himala.

Isa pang haka-haka himala na aroused ang mga pari ay ipinapakita sa Fig. 3. Kapag ang altar ay namatay sa apoy, hangin, pagpapalawak, pag-aalis ng langis mula sa mas mababang tangke sa mga tubo, nakatago sa loob ng mga numero ng mga pari, at pagkatapos ay ang langis ay miraculously sumali sa apoy mismo ... ngunit ito ay nagkakahalaga Ang pari, ang pinuno ng altar na ito, ay hindi naisin ang takip mula sa takip ng reservoir - at ang patubig ng langis ay tumigil (dahil ang labis na hangin ay maluwag sa pamamagitan ng butas); Para sa lansihin na ito, ang mga pari ay nakuha kapag ang pag-aalay ng pagdarasal ay masyadong mahina.

Guro. Paano namin pamilyar sa pag-inom ng tsaa ng umaga! Napakaganda sa paggawa ng tsaa, ibuhos ang asukal sa tasa at uminom ng kaunting huli, isang maliit na kutsara. Isang bagay lamang ang masama - ang kutsara ay mainit! Ano ang nangyari sa isang kutsara? Bakit ang temperatura nito ay tumaas? Bakit ang pagtaas ng panloob na enerhiya nito? Nagtatrabaho ba kami dito?

Pupils. . Hindi, hindi sila gumawa.

Guro . Alamin kung bakit naganap ang panloob na pagbabago sa enerhiya.

Sa una, ang temperatura ng tubig ay mas mataas kaysa sa temperatura ng kutsara, at dahil dito, ang bilis ng mga molecule ng tubig ay mas malaki. Nangangahulugan ito na ang mga molecule ng tubig ay may mas malaking kinetiko na enerhiya kaysa sa mga particle ng metal mula sa kung saan ang isang kutsara ay ginawa. Sa isang banggaan na may mga particle ng metal, ang mga molecule ng tubig ay nagpapadala ng bahagi ng kanilang enerhiya, at ang kinetiko na enerhiya ng mga particle ng metal ay nagdaragdag, at ang kinetiko na enerhiya ng mga molecule ng tubig ay bumababa. Ang paraan ng pagbabago ng panloob na enerhiya ng katawan ay tinatawagheat transfer . Sa aming pang-araw-araw na buhay, madalas naming makita ang hindi pangkaraniwang bagay na ito. Halimbawa, sa tubig, kapag nakahiga sa lupa o sa niyebe, ang katawan ay pinalamig, na maaaring humantong sa colds o frostbite. Sa isang malakas na hamog na nagyelo, ang pato ay kusang umakyat sa tubig. Ano sa palagay mo, bakit? (Sa isang malakas na hamog na nagyelo, ang temperatura ng tubig ay mas mataas kaysa sa temperatura ng ambient, kaya sa tubig ang ibon ay mas malamig kaysa sa hangin) Ang paglipat ng init ay isinasagawa sa maraming paraan, ngunit sasabihin namin ito sa susunod na aralin.

Kaya, ang dalawang paraan upang baguhin ang panloob na enerhiya ay posible. Anong klase?

Pupils. . Gumaganap ng trabaho at paglipat ng init.

Pag-fasten ng materyal na pinag-aralan. Ngayon tingnan natin kung gaano mo natutunan ang bagong materyal ng aralin ngayon. Ako ay magtatanong, at susubukan mong sagutin ang mga ito.

Tanong 1. . Sa isang baso, ang malamig na tubig ay nanite, sa kabilang banda - mas maraming tubig na kumukulo. Kung saan ang salamin ng tubig ay may higit na panloob na enerhiya? (Sa pangalawa, dahil ang temperatura nito ay mas mataas).

Tanong 2. Ang dalawang tanso bar ay may parehong temperatura, ngunit ang masa ng isang 1 kg, at ang iba pang ay 0.5 kg. Alin sa dalawang data ng bar ang may higit na panloob na enerhiya? (Una, dahil ang kanyang masa ay higit pa).

Tanong 3. Ang martilyo ay pinainit kapag sila ay pinalo, halimbawa, sa pamamagitan ng Anvil, at kapag siya ay namamalagi sa araw sa isang mainit na araw ng tag-init. Pangalanan kung paano baguhin ang panloob na enerhiya ng martilyo sa parehong mga kaso. (Sa unang kaso, ang pagganap ng trabaho, at sa pangalawang - init transfer).

Tanong 4. . Sa isang metal na bilog, ang tubig ay nanite. Aling isang nakalista sa ibaba ang humahantong sa isang pagbabago sa panloob na enerhiya ng tubig? (13)

  1. Tubig pagpainit sa isang mainit na plato.
  2. Pagkumpleto ng trabaho sa tubig, na nagdadala nito sa kilusang translasyon kasama ang isang saro.
  3. Gumaganap ng trabaho sa tubig paghahalo ito sa isang taong magaling makisama.

Guro . At ngayon iminumungkahi ko na magtrabaho ka sa iyong sarili. (Ang mga mag-aaral ay nahahati sa 6 na grupo, at ang karagdagang gawain ay isasagawa sa mga grupo). Bago ka isang dahon na may tatlong gawain.

Ehersisyo 1. Ano ang nagiging sanhi ng pagbabago sa panloob na enerhiya ng mga katawan sa mga sumusunod na phenomena:

  1. tubig pagpainit na may boiler;
  2. ang mga produkto ng paglamig ay inilagay sa refrigerator;
  3. ignition ng mga tugma kapag chick mo ito tungkol sa mga kahon;
  4. malakas na pag-init at pagkasunog ng mga artipisyal na satelayt ng Earth kapag ipinasok nila ang mga ito sa mas mababang siksik na mga layer ng atmospera;
  5. kung mabilis mong yumuko ang kawad sa parehong lugar sa isa, pagkatapos ay sa kabilang direksyon, pagkatapos ay ang lugar na ito ay masyadong pinainit;
  6. pagluluto ng pagkain;
  7. kung mabilis mong i-slide ang ika-anim o lubid, maaari mong sunugin ang iyong mga kamay;
  8. tubig pagpainit sa pool sa isang mainit na araw ng tag-init;
  9. kapag ang pagmamaneho ng isang kuko ng kanyang sumbrero ay kumakain;
  10. ang tugma ay kumikislap kapag ginagawa ito sa kandila ng apoy.

Para sa dalawang grupo - may alitan; Iba pang dalawang grupo - kapag ang pagpindot at dalawa pang grupo - kapag naka-compress.

Pagmuni-muni.

  • Ano ang bagong kagiliw-giliw na natutunan mo ngayon sa klase?
  • Paano mo ipinapalagay ang pinalamanan na materyal?
  • Ano ang mga kahirapan? Pinamahalaan ba nila ang pagtagumpayan?
  • Makakakuha ba ang kaalaman ngayon sa aralin?

Summing up ang aralin.Ngayon, nakilala namin ang mga pangunahing konsepto ng seksyon na "thermal phenomena" panloob na enerhiya at init transfer at familiarized sa mga paraan ng pagbabago ng panloob na enerhiya ng tel. Ang kaalaman ay makakatulong sa iyo na ipaliwanag at hulaan ang daloy ng mga thermal na proseso kung saan matutugunan mo ang iyong buhay.

Takdang aralin. § 2, 3. Mga eksperimentong gawain:

  1. Sukatin ang thermometer sa bahay. Ang temperatura ng tubig ay ibinuhos sa isang garapon o isang bote.
    Mahigpit na isara ang daluyan at ang 10-15 min intensively iling ito, pagkatapos ay sukatin muli ang temperatura.
    Upang ibukod ang paglipat ng init mula sa kamay, ilagay sa mga guwantes o balutin ang sisidlan sa tuwalya.
    Anong paraan ng pagbabago ng panloob na enerhiya ang ginamit mo? Ipaliwanag.
  2. Kunin ang ramber ribbon na nakatali sa singsing, ilakip ang laso sa noo at tandaan ang temperatura nito. Ang pagpindot sa goma gamit ang iyong mga daliri, ito ay energetically stretched maraming beses at pindutin ang noo sa stretch form. Gumawa ng konklusyon tungkol sa temperatura at mga dahilan na naging sanhi ng pagbabago.

Preview:

Upang gamitin ang paunang pagtingin sa pagtatanghal, lumikha ng isang account (account) Google at mag-log in dito: