676. Чи є тепловим рухом обертання штучного супутника навколо Землі?
Ні не є. Тепловий рух - це безладний рух молекул і атомів, з яких складається тіло.
677. Рух молекул газу можна назвати тепловим рухом?
Тепловий рух - це процес хаотичного руху частинок. Молекули газу рухаються хаотично, тому їх рух можна назвати тепловим. 678. Чи можна сказати, що явище дифузії викликано тепловим рухом?
Тепловий рух - це процес хаотичного руху частинок в речовині. Дифузія - процес взаємного проникнення атомів і молекул однієї речовини в іншу. Процес взаємного проникнення викликаний хаотичним рухом атомів і молекул, отже, явище дифузії викликано тепловим рухом.
679. Що відбувається з тепловим рухом при підвищенні температури?
При підвищенні температури швидкість руху молекул збільшується.
680. Чи зміниться кінетична і потенційна енергії молекул води в щільно закупореній банці з холодною водою, якщо її занурити в гарячу воду?
Температура в банку буде збільшуватися за рахунок явища теплообміну, тим самим збільшуючи кінетичну енергію. Потенційна енергія залишиться незмінною, так як вона залежить від відстані між молекулами, а воно не змінюється.
681. Вільно падаюче м'яч, ударившись об асфальт, знову підскакує, але ніколи не піднімається до початкової висоти, з якої впав. Чому?
Тому що кінетична енергія м'яча витрачається на подолання опору повітря та сил земного тяжіння.
682. Вгору підкидають монетку. Які перетворення енергії відбуваються при підйомі монетки? при її падінні? в момент удару об асфальт?
При збільшенні висоти підйому монетки зростає її потенційна енергія, а кінетична убуває. У найвищій точці потенційна енергія максимальна, а кінетична мінімальна. При падіння кінетична енергія зростає, а потенційна убуває. У момент перед ударом кінетична енергія максимальна, а потенційна мінімальна. При ударі відбувається перетворення частини енергії в тепло, а також в енергію деформації.
683. Чому при ударі об асфальт монетка нагрівається?
Тому що частина енергії монетки переходить в теплову.
684. В один стакан налита гаряча вода, в іншій - холодна вода тієї ж маси. В якому склянці вода має більшу внутрішню енергію?
У склянці з гарячою водою молекули рухаються швидше, ніж в холодній. Тому гаряча вода має більшу внутрішню енергію.
685. Наведіть приклади зміни внутрішньої енергії тіл при їх стисненні.
Нагрівання повітря в поршні насоса.
686. Як змінюється внутрішня енергія тіл при терті? Наведіть приклади.
Збільшується. Заточення ножа на точильному камені; тертя шин автомобіля при гальмуванні.
687. Чи змінюється внутрішня енергія тіл при ударі? Наведіть приклади.
При ударі внутрішня енергія тіл збільшується. Робота молотка; відскік м'яча від підлоги.
688. Чому відбувається зміна внутрішньої енергії пружини при її стисненні?
При стисненні пружини зростає її потенційна енергія. Отже, внутрішня енергія зростає.
689. Чи відбувається зміна внутрішньої енергії газу при його розширенні?
При розширенні газ виконує роботу проти зовнішніх сил, внутрішня енергія його при цьому зменшується.
690. Що відбувається з внутрішньою енергією рідких і твердих тіл при їх нагріванні?
Відбувається збільшення внутрішньої енергії за рахунок збільшення швидкості руху частинок.
691. Чи змінюється внутрішня енергія льоду при його таненні?
При таненні льоду внутрішня енергія збільшується за рахунок підведення теплоти випромінюванням і теплопередачей.
692. Сила тертя здійснює над тілом роботу. Які ознаки свідчать про зміну внутрішньої енергії тіла?
При здійсненні роботи тертя тіло нагрівається, кінетична енергія збільшується і викликає збільшення внутрішньої енергії.
Завдання: 1. Після обробки на точильному колі зубило стає гарячим. Зубило, вийняте з горна, теж гаряче. Чи однакова причина підвищення температури зубил? 2. При терті головки сірника об коробку сірник запалюється. Поясніть явище. 3. Сірник загоряється при терті її об коробку. Вона спалахує і при внесенні її в полум'я свічки. У чому подібність і відмінність причин, що призвели до займання сірники в обох випадках. 4. Наведіть приклади зміни внутрішньої енергії тіла в процесі здійснення роботи при: терті, ударі, стиску. 5. Чому пила нагрівається, якщо нею пиляти тривалий час? 6. Чому, якщо швидко ковзати вниз по жердині або канату, можна обпалити руки?
7. Чому ковзани легко ковзають по льоду, а по склу, поверхня якого більш гладка, на ковзанах кататися неможливо? 8. Чому при вбивання цвяха його капелюшок нагрівається слабо, а коли цвях вже вбитий, то достатньо кількох ударів, щоб сильно нагріти капелюшок? 9. Що є причиною сильного нагрівання і згоряння штучних супутників Землі при входженні їх в нижні щільні шари атмосфери?
Як змінити механічну енергію тіла? Та дуже просто. Поміняти його місце розташування або надати йому прискорення. Наприклад, штовхнути м'ячик або підняти його над землею вище.
У першому випадку ми змінимо його кінетичну енергію, у другому потенційну. А як справи з внутрішньою енергією? Яким способом змінити внутрішню енергію тіла? Для початку розберемося, що ж це таке. Внутрішня енергія - це кінетична і потенційна енергія всіх частинок, з яких складається тіло. Зокрема, кінетична енергія частинок - це енергія їх руху. А швидкість їх руху, як відомо, залежить від температури. Тобто, логічний висновок - підвищуючи температуру тіла, ми підвищимо його внутрішню енергію. Найпростіший спосіб підвищити температуру тіла - це теплообмін. При контакті тіл з різною температурою більш холодне тіло нагрівається за рахунок більш теплого. Більш тепле тіло в цьому випадку охолоджується.
Простий щоденний приклад: холодна ложка в чашці з гарячим чаєм дуже швидко нагрівається, а чай при цьому трохи остигає. Підвищення температури тіла можливо і іншими способами. Як ми всі робимо, коли у нас на вулиці замерзають особа або руки? Ми трьом їх. При терті предмети нагріваються. Також предмети нагріваються при ударах, тиску, тобто, іншими словами, при взаємодії. Всім відомо, як добували вогонь в давнину - або терли деревинки одна об одну, або стукали кремнієм по іншому каменю. Також і в наш час в кремнієвих запальничках використовується тертя металевого стержня про кремінь.
До цих пір мова йшла про зміну внутрішньої енергії шляхом зміни кінетичної енергії складових його частинок. А як щодо потенційної енергії цих же самих частинок? Як відомо, потенційна енергія частинок - це енергія їх взаємного розташування. Таким чином, для зміни потенційної енергії частинок тіла, нам треба тіло деформувати: стиснути, скрутити і так далі, тобто, змінити розташування частинок один щодо одного. Це досягається шляхом впливу на тіло. Ми міняємо швидкість окремих частин тіла, тобто здійснюємо над ним роботу.
Приклади зміни внутрішньої енергії
Таким чином, всі випадки впливу на тіло з метою зміни його внутрішньої енергії досягаються двома способами. Або шляхом передачі йому тепла, тобто теплопередачей, або шляхом зміни швидкості його часток, тобто вчиненням над тілом роботи.
Приклади зміни внутрішньої енергії - це практично все що відбуваються в світі процеси. Чи не змінюється внутрішня енергія частинок в разі, коли з тілом абсолютно нічого не відбувається, що погодьтеся, крайня рідкість - закон збереження енергії діє. Навколо нас весь час щось відбувається. Навіть з предметами, з якими на перший погляд нічого не відбувається, насправді відбуваються різні непомітні нам зміни: незначні зміни температури, невеликі деформації і так далі. Стілець прогинається під нашою вагою, у книги на полиці трохи змінюється температуру від кожного руху повітря, не кажучи вже про протяги. Ну а що стосується живих тіл - тут зрозуміло без слів, що в них всередині весь час щось відбувається, і внутрішня енергія змінюється практично в кожен момент часу.