Integrarea educației speciale secundare cu tehnică profesională. Dezvoltarea și implementarea tehnologiei de instruire de proiectare integrativă a studenților de instituții de specialități tehnice

Subiecte codificator ege. : energie internă, transfer de căldură, tipuri de transfer de căldură.

Particulele oricărui corp - atomi sau molecule - fac o mișcare neîncetată haotică (așa-numitul traficul de căldură). Prin urmare, fiecare particulă are o anumită energie cinetică.

În plus, particulele substanței interacționează cu alte forțe de atracție electrică și de repulsie, precum și prin energie nucleara. Prin urmare, întregul sistem de particule din acest corp are, de asemenea, energie potențială.

Energia cinetică a mișcării termice a particulelor și energia potențială a interacțiunii lor împreună formează un nou tip de energie care nu este redus la energia mecanică a corpului (adică, energie kinetică Mișcarea corpului ca o întreagă și potențială energie a interacțiunii sale cu alte corpuri). Acest tip de energie se numește energie internă.

Energia internă a corpului este energia kinetică totală a mișcării termice a particulelor sale, plus energia potențială a interacțiunii lor unul cu celălalt.

Energia internă a sistemului termodinamic este suma energiilor interne ale corpurilor din sistem.

Astfel, energia internă a corpului formează următorii termeni.

1. Energia cinetică a mișcării haotice continuă a particulelor corporale.
2. Energia potențială a moleculelor (atomii) cauzată de forțele interacțiunii intermoleculare.
3. Energia electronică în atomi.
4. Energia inițială.

În cazul celui mai simplu model al substanței - gazul perfect - pentru energia internă, este posibil să se obțină o formulă evidentă.

Energia internă a gazului ideal de bovine

Energia potențială a interacțiunii particulelor de gaz perfecte este zero (ne amintim că în modelul gazului ideal neglijăm interacțiunea particulelor la distanță). Prin urmare, energia internă a gazului unic osteomic este redusă la energia kinetică totală a translaționalului (în gaz polihidric, este necesar să se ia în considerare în continuare rotația moleculelor și fluctuațiilor atomilor din interiorul moleculelor) a atomilor săi. Această energie poate fi găsită, înmulțită cu numărul de atomi de gaz pe energia kinetică medie a unui atom:

Vedem că energia internă a gazului perfect (masa și compoziție chimică care este neschimbată) este funcția numai a temperaturii acestuia. În gazul real, corpul lichid sau solid, energia internă va depinde de volum - deoarece atunci când volumul modifică modificările aranjament reciproc Particulele și, ca rezultat, energia potențială a interacțiunii lor.

Funcția de stare

Cea mai importantă proprietate a energiei interne este că este funcția de stare Sistem termodinamic. Și anume, energia internă este definită cu siguranță printr-un set de parametri macroscopici care caracterizează sistemul și nu depinde de "preistoria" sistemului, adică. Din ce stat a fost înainte și cât de concret a fost în această stare.

Astfel, atunci când comutarea unui sistem de la o altă modificare a energiei sale interne este determinată numai de stările inițiale și finale ale sistemului și nu depinde De la calea tranziției de la starea inițială la final. Dacă sistemul revine la starea inițială, atunci schimbarea energiei sale interne este zero.

Experiența arată că există doar două modalități de a schimba energia interioară a corpului:

Făcând lucrări mecanice;
transfer de căldură.

Pur și simplu puneți, încălzirea fierului poate doar două fundamental căi diferite: frecați-l cu ceva sau pus pe foc :-) Luați în considerare aceste metode în detaliu.

Schimbarea energiei interne: muncă

Dacă se efectuează munca peste Corpul, energia internă a corpului crește.

De exemplu, un cui după impact este încălzit și ușor deformat. Dar temperatura este o măsură a energiei cinetice mijlocii a particulelor corporale. Încălzirea unghiei mărturisește la o creștere a energiei cinetice a particulelor sale: de fapt, particulele accelerează de la lovitura de ciocan și de la frecare a unghiei de pe tablă.

Deformarea nu este altceva decât o deplasare a particulelor relative între ele; Unghiul după impact se confruntă cu deformarea compresiei, particulele sale se apropie, forța de repulsie crește între ele, ceea ce duce la o creștere a energiei potențiale a particulelor de unghii.

Deci, energia internă a unghiei a crescut. Acesta a fost rezultatul Comisiei de muncă - lucrarea a fost făcută de ciocanul și puterea frecării cu privire la consiliul de administrație.

Dacă lucrarea este efectuată samim. corp, energia internă a corpului scade.

Lăsați, de exemplu, aerul comprimat în vasul izolat termic sub piston să se extindă și ridică o anumită încărcătură, făcând astfel lucrarea (se numește procesul în vasul izolat termic aDIABATU.. Vom studia procesul adiabatic atunci când analizăm prima lege a termodinamicii). În timpul unui astfel de proces, aerul va fi răcit - moleculele sale, lovind după pistonul în mișcare, dă-i o parte din energia lui cinetică. (La fel ca un jucător de fotbal, oprirea piciorului rapid zboară, o face din Mingea și își stinge viteza.) A devenit, energia internă a aerului scade.

Aerul, astfel, face munca în detrimentul energiei sale interne: deoarece nava este izolată termic, nu există nici un aflux de energie în aer din orice surse externe și să atragă energie pentru a efectua aerul poate numai din propriile stocuri .

Schimbarea energiei interne: transfer de căldură

Transferul de căldură este procesul de tranziție a energiei interne de la un corp mai cald la un răcitor, care nu este legat de comisia de muncă mecanică.. Transferul de căldură poate fi realizat fie cu contact direct al corpurilor, fie printr-un mediu intermediar (și chiar printr-un vid). Transferul de căldură se numește înapoi schimb de caldura.

Trei tipuri de transfer de căldură se disting: conductivitatea termică, convecția și radiația de căldură.

Acum ne vom uita la ele în detaliu.

Conductivitate termică

Dacă tija de fier suge un capăt în foc, atunci știm, nu o veți ține în mână. Constatarea în domeniul temperaturii ridicate, atomii de fier încep să fluctueze mai intens (adică dobândesc energie cinetică suplimentară) și cauzează lovituri mai puternice în vecinii lor.

Energia cinetică a atomilor vecini este, de asemenea, în creștere, iar acum acești atomi raportează o energie cinetică suplimentară vecinilor lor. Deci, de la site la sectorul, căldura se întinde treptat peste tijă - de la capătul sfârșitului până la mâna noastră. Aceasta este conductivitatea termică (figura 1) (imaginea de la EducațieLelectronicsusa.com).

Smochin. 1. Conducta de căldură

Conductivitatea termică este transferul energiei interne din părți mai încălzite ale corpului la mai puțin încălzite datorită mișcării termice și interacțiunii particulelor corpului.

Conductivitate termică diferite substanțe Variat. Conductivitatea termică ridicată sunt metale: cele mai bune conductoare de căldură sunt argint, cupru și aur. Conductivitatea termică a lichidelor este mult mai mică. Gazele sunt căldură atât de rău încât aparțin deja izolatoarelor de căldură: moleculele de gaze datorate distanțelor lungi între ele interacționează slab între ele. De aceea, de exemplu, cadrele duble sunt realizate în ferestre: stratul de aer împiedică îngrijirea căldurii).

Conductorii de căldură proastă sunt, prin urmare, corpuri poroase - cum ar fi cărămidă, vată de bumbac sau blană. Ele conțin aer în porii lor. Nu e de mirare că casele de cărămidă sunt considerate cele mai calde și în îngheț, oamenii poartă haine de blană și jachete cu un strat de puf sau sinteză.

Dar dacă aerul face căldura atât de rău, atunci de ce se încălzește din camera bateriei?

Acest lucru se datorează altui tip de transfer de căldură - convecție.

Convecție

Convecția este transferul energiei interne în lichide sau gaze ca urmare a circulației fluxurilor și a agitare a substanței.

Aerul apropiat de baterie se încălzește și se extinde. Forța care acționează asupra acestui aer rămâne aceeași, iar puterea de evacuare din aerul exterior crește, astfel încât aerul încălzit să înceapă să apară până la tavan. Ea vine la aer rece (același proces, dar într-o scară mult mai ambițioasă, se întâmplă în mod constant în natură: acesta este modul în care apare vântul), cu care același lucru este repetat.

Ca rezultat, se stabilește circulația aerului, care servește drept exemplu de convecție - distribuția căldurii în cameră se realizează prin fluxul de aer.

Un proces complet similar poate fi observat în lichid. Când puneți o fierbător sau cratiță de apă pe placă, încălzirea apei are loc în primul rând datorită convecției (contribuția conductivității termice a apei este foarte nesemnificativă aici).

Fluxurile de convecție în aer și lichid sunt prezentate în fig. 2 (imagini de la fizica.arizona.edu).

Smochin. 2. Convecție

În corpuri solide, convecția este absentă: forțele de interacțiune ale particulelor sunt mari, particulele fluctuează punctele spațiale fixe (noduri de rețea cristalină) și nici un flux de substanță nu se pot forma în astfel de condiții.

Pentru a circula fluxurile de convecție la încălzirea camerei este necesară pentru aerul încălzit a fost locul unde să apară. Dacă radiatorul este instalat sub tavan, atunci nu va apărea nicio circulație - aer cald sub tavan și rămâne. De aceea sunt plasate dispozitive de încălzire jos Camere. Din același motiv, ceainicul a pus pe Focul, rezultând în straturile încălzite de apă, ridicarea, inferior până la locul este mai rece.

Dimpotrivă, aparatul de aer condiționat trebuie să fie amplasat cât mai mare: atunci aerul răcit va începe să coboare, iar cu cât mai cald va veni la locul său. Circulația va merge în direcția opusă comparativ cu fluxul de fluxuri atunci când încălzește camera.

Radiația de căldură

Cum face pământul de la soare? Conductivitatea și convecția termică sunt excluse: suntem separați de 150 de milioane de kilometri de spațiu fără aer.

Al treilea tip de transfer de căldură funcționează aici - radiația de căldură. Radiațiile pot fi distribuite atât în \u200b\u200bsubstanță, cât și în vid. Cum se întâmplă?

Se dovedește, electric și camp magnetic Strâns legate între ele și au o proprietate remarcabilă. Dacă câmpul electric se modifică în timp, acesta generează un câmp magnetic, care, în general, se schimbă și cu timpul (mai mult despre acesta va fi spus într-o foaie de pro inductie electromagnetica). La rândul său, câmpul magnetic variabil generează un câmp electric alternativ care generează din nou un câmp magnetic variabil, care generează din nou un câmp electric alternativ ...

Ca urmare a dezvoltării acestui proces în spațiu se aplică valor electromagnetic - "a crescut" de fiecare alte câmpuri electrice și magnetice. Ca sunetul undele electromagnetice Aveți viteza și rata de frecvență - în acest caz, această frecvență cu care ezită în valul de amploarea și direcția câmpurilor. Lumina vizibilă este un caz special de undele electromagnetice.

Viteza de propagare a undelor electromagnetice în vid este imensă: km / s. Deci, de la sol până la lună, lumina merge puțin mai mult de o secundă.

Gama de frecvențe de unde electromagnetice este foarte largă. Vom vorbi despre scara undelor electromagnetice în detaliu în bucata de hârtie corespunzătoare. Aici observăm doar că lumina vizibilă este o gamă mică de această scară. Mai jos este frecvența radiației infraroșii, deasupra - frecvența radiației ultraviolete.

Reamintim acum că atomii, fiind în general neutri din punct de vedere electric, conțin protonii încărcați pozitiv și electroni încărcați negativ. Aceste particule încărcate, făcând mișcări haotice împreună cu atomii, creează variabile de câmpuri electrice și, prin urmare, emit unde electromagnetice. Aceste valuri sunt numite radiație termala - În același timp, că sursa lor servește mișcarea termică a particulelor de materie.

Sursa radiației termice este orice organism. În acest caz, radiația participă la energia sa internă. După ce s-au întâlnit cu atomii unui alt corp, radiația le accelerează cu câmpul electric oscilant, iar energia internă a acestui organism crește. Așa ne încălzim în soare.

La temperaturi normale, frecvența radiației termice se află în intervalul infraroșu, astfel încât ochiul nu o percepe (nu vedem cum suntem "strălucind"). Când corpul este încălzit, atomii săi încep să radieze valurile de frecvențe mai mari. Cuiul de fier poate fi împărțit - aduce la o astfel de temperatură încât radiația termică va fi eliberată în partea inferioară (roșie) a intervalului vizibil. Și soarele ni se pare alb galben: temperatura de pe suprafața soarelui este atât de mare încât toate frecvențele luminii vizibile sunt prezente în spectrul radiației sale și chiar ultraviolete, datorită căruia îi facem plajă.

Să aruncăm o privire la trei tipuri de transfer de căldură (Fig.3) (imagini de pe site beodom.com).

Smochin. 3. Trei tipuri de transfer termic: conductivitate termică, convecție și radiații

Vedeți racheta de decolare. Ea face un loc de muncă - ridică astronauții și încărcătura. Racheta de energie cinetică este în creștere, Deoarece racheta este evaluată, devine din ce în ce mai mare. Energia potențială a rachetelor crește, de asemenea De când se ridică mai mult și deasupra pământului. În consecință, suma acestor energii, adică Racheta de energie mecanică, de asemenea, crește.

Ne amintim că atunci când corpul este efectuat, energia sa scade. Cu toate acestea, racheta face munca, dar energia sa nu scade, dar creste! Care este participarea contradicției? Se pare că, în plus față de energia mecanică, există un alt tip de energie - energie interna. Se datorează reducerii energiei interne a rachetei combustibilului de combustie efectuează lucrări mecanice și, în plus, crește energia mecanică.

Nu numai grătarul, dar de asemenea fierbinte Corpurile au energie internă, care este ușor de transformat în munca mecanică. Facem experiență. Ne încălzim în apă clocotită și puneți o cutie de staniu atașată la manometrul de presiune. Pe măsură ce aerul din cutie se va încălzi, lichidul din manometrul de presiune va începe să se miște (vezi figura).

Extinderea aerului efectuează peste munca lichidă. Datorită energiei, acest lucru se întâmplă? Bineînțeles, datorită energiei interne ale lui Giri. În consecință, în această experiență vedem Transformând energia internă a corpului în lucrări mecanice. Rețineți că energia mecanică a lui Giri nu se schimbă în această experiență - este tot timpul egal cu zero.

Asa de, energie interna - Aceasta este o astfel de energie corporală, datorită căreia pot apărea lucrări mecanice, în timp ce nu cauzează energia mecanică a acestui corp.

Energia internă a oricărui organism depinde de setul de motive: genul și starea substanței sale, masa și temperatura corpului și altele. Toate corpurile au energie internă: mare și mică, caldă și rece, solidă, lichidă și gazoasă.

Energia internă poate fi utilizată cu ușurință asupra nevoilor unei persoane numai, a substanțelor fierbinți, a substanțelor fierbinți și combustibile și a telului. Acestea sunt petrol, gaz, cărbune, surse geotermale lângă vulcani și așa mai departe. În plus, în secolul al XX-lea, o persoană a învățat cum să utilizeze energia internă a așa-numitelor substanțe radioactive. Acest lucru, de exemplu, uraniu, plutoniu și altele.

Aruncați o privire la partea dreaptă a schemei. În literatura populară, termică, chimică, electrică, nucleară (nucleară) și alte tipuri de energie sunt adesea menționate. Toate acestea, de regulă, sunt varietăți de energie internă, deoarece, datorită acestora, pot fi efectuate lucrări mecanice, fără a provoca scăderea energiei mecanice. Vom lua în considerare conceptul de energie internă în detaliu cu studiul suplimentar al fizicii.

Atunci când studiază fenomenele de căldură, împreună cu corpurile de energie mecanică, este introdus un nou tip de energie- energie interna. Calculați energia interioară a gazului perfect nu este o mulțime de muncă.

Cea mai simplă în proprietățile sale este gazul nominal, adică gazul constând din atomi individuali, nu molecule. Monatomic sunt gaze inerte - heliu, neon, argon etc. Este posibilă obținerea hidrogenului oriental (atomic) oriental, oxigen etc. Cu toate acestea, astfel de gaze vor fi instabile, deoarece moleculele H 2, O 2 etc. sunt formate în coliziunile atomilor.

Moleculele de gaze perfecte nu interacționează între ele, cu excepția punctelor de coliziune directă. Prin urmare, energia medie medie este foarte mică și toată energia este energia cinetică a mișcării haotice a moleculelor.Acest lucru, desigur, este adevărat dacă vasul de gaze se sprijină, adică gazul nu se mișcă în ansamblu (centrul maselor este singur). În acest caz, o mișcare ordonată este absentă și energia mecanică a gazului este zero. Gazul are energia numită Inner.

Pentru a calcula energia internă a masei de gaz unic-nasomice perfectă t.trebuie să multiplicați energia medie a unui atom exprimat prin formula (4.5.5), asupra numărului de atomi. Acest număr este egal cu cantitatea de substanță pe Permanent Avhaba. N. A. .

Înmulțirea expresiei (4.5.5) pe
, obținem energia internă a gazului unic nominal perfect:

(4.8.1)

Energia internă a gazului perfect este direct proporțională cu temperatura absolută.Nu depinde de volumul gazului. Energia internă a gazelor este energia kinetică medie a tuturor atomilor săi.

Dacă centrul de masă al gazului se mișcă la viteze v. 0 , că energia totală a gazelor este egală cu cantitatea de energie mecanică (cinetică) și energia internă U.:

(4.8.2)

Energia internă a gazelor moleculare

Energia internă a gazului unic (4.8.1) este, în esență, energia kinetică medie a mișcării de bază a moleculelor. Spre deosebire de atomii moleculei, lipsită de simetrie sferică, se pot roti. Prin urmare, împreună cu energia cinetică a mișcării translaționale a moleculei și energia cinetică a mișcării rotative este, de asemenea.

În teoria clasică moleculară-cinetică, atomii și moleculele sunt considerate ca niște corpuri foarte mici absolut solide. Orice organism din mecanica clasică se caracterizează printr-un anumit număr de grade de libertate. f. - Numărul de variabile independente (coordonate), determinând fără echivoc poziția corpului în spațiu. În consecință, numărul de mișcări independente pe care corpul le poate efectua, de asemenea egale f.. Atomul poate fi privit ca o minge omogenă cu numărul de grade de libertate f. \u003d 3 (figura 4.16, a). Un atom poate face decât o mișcare translațională în trei direcții independente reciproce perpendiculare. Moleculele cu două culori posedă simetria axială (Figura 4.16, b ) Și are cinci grade de libertate. Trei grade de libertate corespund mișcării sale translaționale și două rotiri în jurul a două axe perpendiculare unul cu celălalt și axa de simetrie (linii care leagă centrele atomilor din moleculă). O moleculă multoatomică, ca un corp solid de formă arbitrară, este caracterizată de șase grade de libertate (figura 4.16, în ); Împreună cu mișcarea progresivă a moleculei, se poate roti aproximativ trei axe reciproc perpendiculare.

Energia internă a gazului depinde de numărul de grade de libertate a moleculelor. Datorită aleatorierii complete a mișcării de căldură, niciunul dintre tipurile de mișcare a moleculei nu are avantaje față de ceilalți. La fiecare grad de libertate, corespunzând mișcării translaționale sau rotite a moleculelor, există una și aceeași energie cinetică medie. Aceasta constă într-o teoremă privind distribuția uniformă a energiei cinetice în gradele de libertate (este strict dovedită în mecanica statistică).

Energia kinetică medie a mișcării translaționale a moleculelor este egală . Există trei grade de libertate. În consecință, energia kinetică medie Poate că un grad de libertate este egal cu:

(4.8.3)

Dacă această magnitudine este înmulțită cu numărul de grade de libertate și de numărul de molecule de gaz t,se va dovedi energia interioară a gazului perfect arbitrar:

(4.8.4)

Această formulă este diferită de formula (4.8.1) pentru un gaz de înlocuire a gazului unic nuclear pentru un multiplicator f..

Energia internă a gazului perfect este direct proporțională cu temperatura absolută și nu depinde de volumul de gaz.

Interacțiunea lor.

Energia internă este inclusă în soldul transformărilor energetice în natură. După deschiderea energiei interne a fost formulată legea păstrării și transformării energiei. Luați în considerare transformarea reciprocă a energiilor mecanice și interne. Lăsați un castron de plumb să se afle pe plăcuța plumbului. Ridicăm-o și lăsăm să mergem. Când am ridicat mingea, i-au spus energia potențială. Când mingea scade, scade, deoarece mingea este coborâtă și mai mică. Dar, cu o viteză crescătoare, energia cinetică a mingelor crește treptat. Există o transformare a energiei potențiale a mingea în cinetică. Dar mingea a lovit plăcuța de plumb și sa oprit. Și cineticul, iar energia potențială a acestuia față de sobă a devenit egală cu zero. Având în vedere mingea și placa după impact, vom vedea că starea lor sa schimbat: mingea este ușor aplatizată și o mică dent a fost formată pe aragaz; Măsurarea temperaturii lor, descoperim că au auzit.

Încălzirea înseamnă o creștere a energiei kinetice medii a moleculelor corporale. La deformarea, aranjamentul reciproc al particulelor corporale este schimbat, prin urmare potențialul lor schimbări de energie.

Astfel, se poate argumenta că, ca urmare a grevei unei minge despre aragaz, transformarea energiei mecanice, care a fost posedată la începutul experimentului, în energia corpului intern.

Este ușor să respectați tranziția inversă a energiei interne în mecanică.

De exemplu, dacă luați un vas de sticlă cu pereți groși și pompați aerul prin gaura din conector în el, după ceva timp, dopul vasului se prăbușește. În acel moment ceața este formată în vas. Apariția de ceață înseamnă că aerul din vas a devenit mai rece și, prin urmare, energia interioară a scăzut. Acest lucru se explică prin faptul că aerul comprimat care a fost în vas, împingând dopul (adică extinderea), a făcut muncă prin reducerea energiei sale interne. Energia tubului cinetic a crescut datorită energiei interne a aerului comprimat.

Astfel, una dintre modalitățile de a schimba energia internă a corpului este lucrarea efectuată de moleculele corpului (sau alte corpuri) asupra acestui corp. Modul de schimbare a densității interioare a energiei fără a efectua lucrări este transfer de căldură.

Energia internă a gazului unic perfect andomic.

Deoarece moleculele ideale de gaz nu interacționează între ele, energia lor potențială este considerată a fi zero. Energia internă a gazului ideal este determinată numai de energia cinetică a mișcării de traducere fără discriminare a moleculelor sale. Pentru ao calcula, trebuie să multiplicați energia kinetică medie a unui atom asupra numărului de atomi. . Având în vedere că k. N a \u003d r, Obținem valoarea energiei interne a gazului perfect:

.

Energia internă a gazului unic nuclear ideal este direct proporțională cu temperatura sa. Dacă profitați de ecuația Klapairone Mendeleev, expresia pentru energia internă a gazului ideal poate fi reprezentată ca:

.

Trebuie remarcat faptul că, în funcție de expresia pentru energia medie cinetică a unui atom și în virtutea mișcării haotice, pentru fiecare dintre cele trei direcții posibile de mișcare sau fiecare grad de libertate, pe axa X., Y. și Z. Există energie egală.

Numărul de grade de libertate - Acesta este numărul posibilelor direcții independente ale moleculei.

Gaz, fiecare moleculă este formată din doi atomi, se numește ductomie. Fiecare atom se poate mișca în trei direcții, deci numărul total Posibile direcții de mișcare - 6. Datorită relației dintre molecule, numărul de grade de libertate este redus de unul, în acest sens numărul de grade de libertate pentru molecula diatomică este de cinci.

Energia kinetică medie a moleculei de diatomie este egală. În consecință, energia de inhibare a gazului de dioxid ideal este egală cu:

.

Formulele pentru energia internă a gazului ideal pot fi generalizate:

.

unde i. - numărul de grade de libertate a moleculelor de gaze ( i.\u003d 3 pentru monoaric și I.\u003d 5 pentru gaz ductomic).

Pentru gazele ideale, energia internă depinde doar de un parametru macroscopic - temperatura și nu depinde de volum, deoarece energia potențială este zero (volumul determină distanța medie între molecule).

Pentru gazele reale, energia potențială nu este zero. Prin urmare, energia internă în mod substanțial în cazul general este determinată în mod unic de parametrii care caracterizează starea acestor organisme: volumul (V) și temperaturi (T).

Orice corp macroscopic are eNERGIEdatorită microstației sale. Acest energie numit intern (evident U.). Este egal cu energia mișcării și interacțiunii microparticulelor, din care constă organismul. Asa de, energie interna perfect Gaza. Se compune din energia cinetică a tuturor moleculelor sale, deoarece acestea pot fi ignorate în acest caz. Prin urmare, el energie interna in-atârnat numai pe temperatura gazului ( U ~T.).

Modelul de gaz ideal previne ca moleculele să fie la o distanță la o distanță de mai multe diametre unul de celălalt. Prin urmare, energia interacțiunii lor este mult mai mică decât energia mișcării și nu poate fi luată în considerare.

Gaze reale, lichide și solid Tel. Interacțiunea microparticulelor (atomi, molecule, ioni etc.) trebuie neglijată deoarece afectează în mod semnificativ proprietățile acestora. Prin urmare, ei energie interna Se compune din energia cinetică a mișcării termice a microparticulelor și energia potențială a interacțiunii lor. Energia lor internă, cu excepția temperaturii T, va fi supraîncălzită de volum V, Deoarece măsurarea volumului afectează distanța dintre atomi și molecule și, în consecință, asupra energiei potențiale a interacțiunii lor între ei.

Energie interna - Aceasta este funcția stării corpului, care este determinată de temperatura saT. și volumul V.

Energie interna nerecunoscut - dar determinat de temperaturăT și volumul corpului V, caracteristic condiției sale:U \u003d.U (T, v)

La schimbați energia interioară TE-LA, ar trebui să schimbați de fapt energia cinetică a mișcării termice a micro-roches sau a energiei potențiale a interacțiunii lor (sau a acestora, împreună). După cum știți, acest lucru se poate face în două moduri - prin schimb de căldură sau după performanța muncii. În primul caz, acest lucru se datorează transmiterii cantității definite de căldură Q; În al doilea - datorită performanței muncii A.

În acest fel, cantitatea de căldură și de muncă efectuată sunt măsurarea măsurării energiei corpului intern:

Δ U \u003d.Q +.A.

Schimbarea energiei interne are loc datorită spațiilor sau a corpului rezultat al căror cantitate de căldură sau datorită împlinirii roboților RA.

Dacă numai schimbul de căldură, apoi schimbați energie interna se întâmplă prin primirea sau recularea unei anumite cantități de căldură: Δ U \u003d.Q. La încălzirea sau răcirea corpului, este egală cu:

Δ U \u003d.Q. = cm (T 2 - t 1) \u003dcm.Δt.

Când topirea sau cristalizarea legăturii energie interna Se schimbă datorită modificării energiei potențiale a interacțiunii microparticulelor, deoarece apar modificări structurale ale structurii substanței. În acest caz, schimbarea energiei interne este egală cu căldura de topire (cristalinizare) a corpului: δ U -Q pl \u003dλ m, Unde λ - Căldura specifică de topire (cristalizarea) a Tver-Dabel.

Evaporarea lichidelor sau a condensului de abur provoacă, de asemenea, o schimbare energie internacare este egală cu căldura marșului: Δ U \u003d.Q n \u003drM, Unde r.- Formarea specifică a vaporilor de încălzire (condensare) de lichid-st.

Schimbarea energie interna Organisme după punerea în aplicare a lucrărilor mecanice (fără schimb de căldură) numeric egală cu valoarea acestei lucrări: Δ U \u003d.A.

Dacă schimbarea energiei interne apare după schimbul de căldură, atunciΔ U \u003d.Q \u003d.cm (T 2 -T 1)sauΔ U \u003d. Q pl. = λ m,sauΔ U \u003d.Q. n \u003drm.

Prin urmare, din punctul de vedere al fizicii mol-quulare: Material de la site.

Energia corporală internă Este suma energiei cinetice a mișcării termice a atomilor, a moleculelor sau a altor particule, din care constă și energia potențială a interacțiunii dintre Ni-MI; Din punct de vedere termodinamic, este o funcție a stării corpului (sistem de corp), care este determinată în mod unic de macroparametrele sale - temperaturăT. și volumul V.

În acest fel, energie interna - Aceasta este energia unui sistem care depinde de starea sa internă. Se compune din energia mișcării termice a tuturor micro-particulelor de sistem (molecule, atomi, ioni, electroni etc.) și energia interacțiunii lor. Valoarea totală a energiei interne este practic definită, așa este posibilă, astfel calculați schimbarea din interior Δ U, care apare din cauza transferului de căldură și a executării RA-Bots.

Energia internă a corpului este egală cu suma energiei cinetice a mișcării termice și a energiei potențiale a interacțiunii componentelor micro-roches.

Pe această pagină, material pe teme:

• Din care energia internă a solidului

• Metoda de schimbare a energiei interioare a organismului scurt rezumat

• Ce macroparametre depind de energia internă a corpului

• Mesaj rapid "privind utilizarea energiei interne a corpului"