<<Предыдущая страница.

Е.А. Царева 

Раздел 3. Мир теплоты.

3.2. Внутренняя  энергия.

 

Из школьного курса физики, вам уже известно, что все тела состоят  из молекул, которые находятся в беспрерывном движении. А значит, эти молекулы обладают кинетической энергией. Кроме того, в твердых телах и жидкостях каждая молекула обладает так же и потенциальной энергией, так как связана с окружающими молекулами силами взаимодействия.

Энергию движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называют внутренней энергией тела.

Внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: путем совершения работы и путем теплообмена.

Количество теплоты при теплообмене характеризует величину переданной внутренней энергии.

При передаче внутренней энергии от одних тел к другим мы сталкиваемся с необходимостью выяснения деталей этого процесса. Прежде всего, следует  выяснить каковы необходимые и достаточные условия протекания процесса теплообмена?

Когда телу передается тепло, внутренняя энергия тела изменяется. Понятие теплота тесно связано с понятием температура, но их нельзя ни в коем случае отождествлять. Теплота не всегда изменяет температуру тела, но всегда изменение температуры тела есть изменение энергии движения его молекул.

Кроме того, суммарная внутренняя энергия определенного вещества зависит от его массы. Два медных шарика маленький и большой при одинаковой температуре имеют, конечно, различные значения внутренних энергий. Но является ли разница во внутренних энергиях условием протекания теплообмена? Будет ли внутренняя энергия от большого шара передаваться маленькому? Ведь у большого шара ее запас при заданной температуре во столько раз больше, чем у малого, во сколько раз отличаются  числа атомов, из которых они состоят.

Однако опыты показывают, что между двумя телами, состоящими из одного и того же вещества, имеющими одинаковую температуру, но разные массы, процесса теплообмена никогда не наблюдается. Значит, разница во внутренних энергиях тел не говорит еще о возможности теплообмена.

Если же в опыте участвуют тела с одинаковыми значениями внутренней энергии, но различными температурами, процесс передачи внутренней энергии всегда имеет место. Маленькая крупинка меди отдаст часть своей внутренней энергии большому медному шару, если только ее температура хоть незначительно превышает температуру шара.

Таким образом, тела могут обмениваться внутренней энергией только при наличии разности температур. Величина разности температур влияет на интенсивность теплообмена, но если даже эта разность насчитывает всего несколько миллионных долей градуса, процесс теплообмена начнется.

 

Следующая станица>>

Используются технологии uCoz