676. Термично движение ли е въртенето на изкуствен спътник около Земята?
Не, не е. Топлинното движение е хаотичното движение на молекули и атоми, които съставляват тяло.
677. Може ли движението на газовите молекули да се нарече топлинно движение?
Топлинното движение е процес на хаотично движение на частици. Газовите молекули се движат хаотично, така че тяхното движение може да се нарече термично. 678. Можем ли да кажем, че феноменът на дифузия е причинен от топлинно движение?
Топлинното движение е процес на хаотично движение на частици в материята. Дифузията е процес на взаимно проникване на атоми и молекули на едно вещество в друго. Процесът на взаимно проникване се причинява от хаотичното движение на атоми и молекули, следователно феноменът на дифузия се причинява от топлинно движение.
679. Какво се случва с топлинното движение, когато температурата се повиши?
С повишаването на температурата скоростта на движение на молекулите се увеличава.
680. Променя ли се кинетичната и потенциалната енергия на водните молекули в плътно затворен буркан със студена вода, ако тя е потопена в гореща вода?
Температурата в буркана ще се повиши поради феномена на пренос на топлина, като по този начин се увеличава кинетичната енергия. Потенциалната енергия ще остане непроменена, тъй като зависи от разстоянието между молекулите, но не се променя.
681. Свободно падаща топка, удряща асфалта, отскача отново, но никога не се издига до първоначалната височина, от която падна. Защо?
Защото кинетичната енергия на топката се изразходва за преодоляване на въздушното съпротивление и силите на гравитацията.
682. Монета се хвърля нагоре. Какви енергийни трансформации се извършват, когато се вдигне монета? когато падне? в момента на удара върху асфалта?
С увеличаването на височината на издигането на монетата потенциалната й енергия се увеличава и кинетичната енергия намалява. В най-високата точка потенциалната енергия е максимална, а кинетичната енергия е минимална. В началото на падането кинетичната енергия се увеличава, а потенциалът намалява. В момента преди удара кинетичната енергия е максимална, а потенциалът е минимален. При удара част от енергията се преобразува в топлина, както и в деформационна енергия.
683. Защо монетата се нагрява, когато удря асфалта?
Защото част от енергията на монетата отива в топлина.
684. В една чаша се налива гореща вода, в другата се излива студена вода със същата маса. В коя чаша водата има повече вътрешна енергия?
Молекулите се движат по-бързо в чаша гореща вода, отколкото в студена вода. Следователно горещата вода има повече вътрешна енергия.
685. Дайте примери за промени във вътрешната енергия на телата по време на тяхното компресиране.
Загряващ въздух в буталото на помпата.
686. Как се променя вътрешната енергия на телата по време на триенето? Дай примери.
Се увеличава. Заточване на нож върху камък; триене на автомобилни гуми при спиране.
687. Променя ли се вътрешната енергия на телата при въздействие? Дай примери.
При въздействие вътрешната енергия на телата се увеличава. Работа с чук; отскачайки топката от пода.
688. Защо има промяна във вътрешната енергия на пружината, когато тя се компресира?
Когато пружината се компресира, потенциалната й енергия се увеличава. Следователно вътрешната енергия се увеличава.
689. Променя ли се вътрешната енергия на газа по време на неговото разширяване?
Когато газът се разширява, той работи срещу външни сили, докато вътрешната му енергия намалява.
690. Какво се случва с вътрешната енергия на течните и твърди тела, когато те се нагряват?
Увеличение на вътрешната енергия възниква поради увеличаване на скоростта на движение на частиците.
691. Променя ли се вътрешната енергия на леда, когато се стопи?
Когато ледът се стопи, вътрешната енергия се увеличава поради доставката на топлина чрез излъчване и пренос на топлина.
692. Силата на триене действа върху тялото. Какви признаци показват промяна във вътрешната енергия на тялото?
При извършване на работа на триене тялото се загрява, кинетичната енергия се увеличава и причинява увеличаване на вътрешната енергия.
Цели: 1. Длетото се нагрява след смилане на шлифовъчното колело. Длетото, извадено от ковашката, също е горещо. Причината за повишаване на температурата на длето същата ли е? 2. Когато главата на мача се трие в кутията, клечката се запалва. Обяснете феномена. 3. Съвпадението светва, когато се търка към кутиите. Той също така пламва, когато се въведе в пламък на свещ. Какви са приликите и разликите в причините, довели до запалването на мача и в двата случая. 4. Дайте примери за промени във вътрешната енергия на тялото в процеса на извършване на работа по време на: триене, удар, компресия. 5. Защо трионът се нагрява при триене дълго време? 6. Защо можете да изгорите ръцете си, ако плъзнете бързо надолу по въдица или въже?
7. Защо кънките се плъзгат лесно по леда, но по стъклото, чиято повърхност е по-гладка, невъзможно ли е да се пързаляте на кънки? 8. Защо, когато шофирате с пирон, главата се нагрява слабо, а когато пиронът вече е задвижван, тогава са достатъчни няколко удара, за да нагреете силно главата? 9. Каква е причината за силното нагряване и изгаряне на изкуствените земни спътници, когато те навлизат в долните плътни слоеве на атмосферата?
Как да промените механичната енергия на тялото? Много е просто. Променете местоположението му или му дайте ускорение. Например, ритайте топката или я повдигнете по-високо от земята.
В първия случай ще променим кинетичната му енергия, във втория - потенциалната. А какво ще кажете за вътрешната енергия? Как да промените вътрешната енергия на тялото? Първо, нека разберем какво представлява. Вътрешната енергия е кинетичната и потенциалната енергия на всички частици, които изграждат тялото. По-специално кинетичната енергия на частиците е енергията на тяхното движение. А скоростта на тяхното движение, както знаете, зависи от температурата. Тоест логичният извод е, че с повишаване на телесната температура ще увеличим вътрешната му енергия. Най-лесният начин да повишите телесната си температура е чрез пренос на топлина. Когато тела с различни температури влязат в контакт, по-студено тяло се загрява поради по-топло. По-топлото тяло в този случай се охлажда.
Прост ежедневен пример: студена лъжица в чаша горещ чай се загрява много бързо, докато чаят се охлажда малко. Повишаване на телесната температура е възможно по други начини. Какво правим всички, когато лицето или ръцете ни замръзнат на улицата? Имаме три от тях. Предметите се нагряват при разтриване. Също така предметите се нагряват при удар, натиск, тоест при взаимодействие. Всички знаят как в древността е бил правен огън - или търкал парчета дърво един срещу друг, или удрял друг камък със силиций. Също така днес силиконовите запалки използват триенето на метален прът срещу кремък.
Досега говорихме за промяна на вътрешната енергия чрез промяна на кинетичната енергия на съставните й частици. Какво ще кажете за потенциалната енергия на същите тези частици? Както знаете, потенциалната енергия на частиците е енергията на взаимното им подреждане. По този начин, за да променим потенциалната енергия на частиците на тялото, трябва да деформираме тялото: компресиране, усукване и т.н., тоест да променим подредбата на частиците една спрямо друга. Това се постига чрез въздействие върху тялото. Променяме скоростта на отделни части на тялото, тоест правим работа по него.
Примери за промени във вътрешната енергия
По този начин всички случаи на въздействие върху тялото с цел промяна на неговата вътрешна енергия се постигат по два начина. Или чрез прехвърляне на топлина към него, тоест чрез пренос на топлина, или чрез промяна на скоростта на неговите частици, тоест чрез извършване на работа върху тялото.
Примери за промени във вътрешната енергия - това са практически всички процеси, протичащи в света. Вътрешната енергия на частиците не се променя в случаите, когато с тялото не се случва абсолютно нищо, което, трябва да се съгласите, е изключително рядко - важи законът за запазване на енергията. Нещо постоянно се случва около нас. Дори и при обекти, на които на пръв поглед нищо не се случва, всъщност настъпват различни промени, които са незабележими за нас: леки промени в температурата, малки деформации и т.н. Столът се огъва под теглото ни, температурата на книгата на рафта се променя леко с всяко движение на въздух, да не говорим за черновите. Е, що се отнася до живите тела, без думи е ясно, че нещо се случва вътре в тях през цялото време, а вътрешната енергия се променя почти във всеки момент от времето.