För att svara på frågan, vad är internt?energi, låt oss komma ihåg det exempel som skolläraren förde, förklara betydelsen av de kinetiska och potentiella energierna. I enkla termer är den första förskjutningsenergin som någon rörlig kropp har, och den andra är den orealiserade förmågan att utföra ett jobb. Och båda dessa energier kan "flyta" en till en annan.
Låt oss använda ett exempel. På en plastyta (blyblad) är en tungmetallboll. Vi tar den och lyfter den till höjden på den utsträckta handen. Medan han flyttade till övre punkten minskade hans kinetiska energi, och potentialen ökade och uppnådde sitt maximala moment vid stoppet. Men här släpper vi bollen, och det under gravitationens skyndar rusar ner. Vad händer just nu? Det är mycket enkelt: den potentiella (ackumulerade) energin omvandlas till accelererad rörelse. Detta händer tills bollen faller till ytan och slutar (det är därför i exemplet vi tog en plastbas). Vid första anblicken kan det verka som att bollen har försvunnit, men det är inte så, eftersom den inre energin har ökat. Om du noggrant undersöker fallets plats, så finns det en dun i metallen, och bollen är deformerad (speciellt om den också leds). Dessutom släpptes värme på platsen.
Vad händer på molekylär nivå i det här fallet?struktur av metall? Molekyler som bildar materialet förenas med varandra genom krafterna av ömsesidig attraktion och repulsion. Deformation orsakar förskjutning av några av dem, vilket resulterar i att den totala interna energin förändras. Dessa partiklar är osynliga för ögat, men de har också kinetiska och potentiella energier. Förskjutningar i den inre strukturen på grund av hösten ger ytterligare energi till molekylerna. Den inre energin beror på samspelet mellan partiklar, så det finns alltid. Detta är en av särdragen hos materien. Intern energi är summan av potentialen och kinetiken som är inneboende i alla molekyler och atomer i en given kropp.
Det finns en beräkningsformel. En viktig punkt - den här metoden är endast lämplig för beräkning av idealgasen. I den, den potentiella energin
F = (I / 2) * (m / M) * T * R,
där jag är graden av frihetskoefficient. Detta tar endast hänsyn till antalet molekyler av m och omgivande temperatur T. I faktiska gasmiljöer måste lämnas dessutom upptagen volym, tryck, struktur hos molekylerna själva.
Pratar om ömsesidig omvandling av energityperDet är omöjligt att inte nämna Yu. R. Mayer. Som skepps doktor uppmärksammade han skillnaden i intensiteten i blodfärgen hos seglare och invånare i kalla länder. Därefter pekade han på en av de viktigaste egenskaperna hos energi - dess varaktighet. Den försvinner inte någonstans, men konverterar bara till andra arter, medan det totala värdet förblir oförändrat.
Vattenets inre energi är också föremål för allmänhetlagar. Det är till exempel välkänt för seglare att efter en storm är temperaturen på vattnet bakom skeppet alltid högre än före det. Detta berodde på det faktum att den atmosfäriska fronten rapporterade en del av sin energi till massan av vatten och värmde den. Ett annat exempel som varje person möter dagligen kokar. Det är nog att lägga en behållare med vatten på spisen och sätt på gasen, eftersom vätskans inre energi börjar öka. Molekylerna får en extra impuls, deras rörelseshastighet ökar. Följaktligen blir antalet ömsesidiga kollisioner också större. Men om du tar bort källa till yttre temperatur, kommer inte vattnet att avkylas omedelbart. Detta beror på ackumulering av inre energi i rörelsen. Förresten representerar kylprocessen också en manifestation av bevarandelagen: luften värmer upp och expanderar, slutför arbetet.
