האנרגיה הפנימית של החומר

כדי לענות על השאלה, מהי האנרגיה הפנימית, הבה נזכור את הדוגמה שהביאו המורה בבית הספר, להסביר את המשמעות של האנרגיות הקינטית פוטנציאל. במילים פשוטות, הראשון מהם - היא אנרגיית התנועה כי יש כל גוף נע, ואת השני - היכולת ממומש לבצע כל עבודה. ושניהם האנרגיות הללו מסוגלים "משר" אחד את השני.

בואו להשתמש כדוגמה. על פני שטח הפלסטיק (גיליון נגינה) הוא כדור מתכת כבד. קח אותו לטפס לגובה של הזרוע. עד שהוא העביר לראש הנקודה, שלה האנרגיה הקינטית מופחתת, ואת הפוטנציאל להגדיל והגיע המקסימלית שלה בזמן של ההפסקה. אבל כאן אנחנו משחררים את הכדור, והוא היה תחת השפעת הכבידה קטועה. מה קורה בנקודה זו? פשוט מאוד: פוטנציאל (מאוחסן) אנרגיה מומרת תנועה מואצת. זה קורה כל עוד הכדור לא נופל אל פני השטח ולא יפסיק (וזו הסיבה בדוגמא יש לנו בסיס פלסטיק). במבט ראשון זה אולי נראה כי האנרגיה של כדור נעלם, אבל זה לא כל כך, שכן האנרגיה הפנימית גדלה. אם אנו לבחון היטב את אתר ההתרסקות, ויש שקע גלוי המתכת, ואת הכדור הוא מעווה (במיוחד אם הוא גם מוביל). יתר על כן, נקודת חום מגע הוקצתה.

מה קורה ברמה המולקולרית במבנה המתכת? מולקולות המהוות את החומר מאוחדות עם כל כוחות הנאמנים אחרים של משיכה ודחייה. דפורמציה גורמת לשינוי של חלק מהם, ובכך לשנות את האנרגיה הפנימית הכוללת. חלקיקים אלה הם בלתי נראים לעין אבל גם יש את האנרגיות הקינטית פוטנציאל. עקירה במבנה הפנימי של אנרגית הנפילה של מולקולות אמרה נוספות. האנרגיה הפנימית בשל האינטראקציה של חלקיקים, ולכן, תמיד יש. זהו אחד המאפיינים של חומר. האנרגיה הפנימית - הוא סכום של אנרגיה פוטנציאלית קינטי, הטבועה בכל המולקולות והאטומים של הגוף.

יש נוסחה לחישוב. נקודה חשובה - שיטה זו מתאימה רק לחישוב גז אידאלי. בחודש זה את האנרגיה הפוטנציאלית

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

איפה אני - מקדם של דרגות חופש. זה לוקח בחשבון רק את מספר המולקולות של מ 'ו ט טמפרטורת הסביבה בסביבות גז בפועל חייב להינתן גם נפח כבושים, לחץ, מבנה של המולקולות עצמן.

אם כבר מדבר על השינוי ההדדי של מקורות אנרגיה חייב להצביע יו ר מאייר. כתוצאת רופא ספינה, הוא הפנה את תשומת לב ההבדל בין עוצמת צבע הדם מן המלחים ואת תושבי מדינות קרות. לאחר מכן, היה זה הוא אשר הצביע על אחד המאפיינים האנרגיה העיקרי - את היותו ראוי. הוא אינו נעלם, אלא רק להמיר צורות אחרות, עם הערך הכולל נשאר ללא שינוי.

האנרגיה הפנימית של המים היא גם כפופה לחוקים בכלל. לדוגמא, ימאים ידועים היטב כי לאחר טמפרטורת מי הסערה האחרונה מחוץ לספינה תמיד גבוהה יותר מאשר לפני. זאת בשל העובדה כי מלפנים אטמוספרי הודיעו משקל האנרגיה שלהם מים, החימום שלה. דוגמה נוספת שאליה כל אדם מתמודד מדי יום - זה רתיחה. די להציב מיכל מים על הצלחת וכלל גז, האנרגיה הפנימית של הנוזל החלה להגדיל. מולקולות מוכנות דחיפה נוספת מהירותם מתגברת. בהתאם לכך, מספר ההתנגשויות ההדדיות גדל. אבל אם אתה מסיר את מקור הטמפרטורה בחוץ, המים מתקררים מייד. זו מתרחשת בגלל התנועה שהצטברה האנרגיה הפנימית של חלקיקים. אגב, תהליך הקירור הוא גם ביטוי של חוק שימור: באוויר הסביבה מחומם והתרחבה, מה שהופך את העבודה.