Внутренняя энергия - определение, показатели и факторы влияния
Стоит подумать о том, как можно изменить термодинамическую внутреннюю энергию тела.
Важно упомянуть несколько явлений.
Если человек потирает руки, то чувствует, что они становятся теплее. Повышение температуры указывает на увеличение ВЭ.
Другим довольно распространённым явлением будет механический нагрев тел, отшлифованных пилкой или наждачной бумагой. Такую работу можно легко выполнить и увидеть эффект дома. Долгое выполнение этой операции может даже привести к ожогам.
Распространённым явлением является нагрев воздуха, содержащегося в автомобильных шинах. Шина деформируется в точке соприкосновения с землёй, поворот колеса приводит к деформации его осколков, а также к сжатию воздуха в нём. Работа дорожно-автомобильной системы в момент деформации шины и сжатия воздуха приводит к увеличению ВЭ молекул газа внутри шины.
Можно попытаться (если у вас есть доступ к соответствующим инструментам) выполнить опыт, где нужно ударять молотком по металлическому стержню, расположенному на твёрдой поверхности. Оказывается, ударная штанга нагревается. Кузнец может нагреть металлический стержень до температуры, при которой он начинает светиться.
Приведённые выше примеры доказывают, что температура тела может повышаться за счёт выполнения работ на нём. Повышение температуры свидетельствует об увеличении ВЭ. Увеличение показателя может быть достигнуто не только при выполнении работ. Можно опустить руки в тёплую воду, а также добиться эффекта увеличения ВЭ.
Механизм передачи ВЭ от тёплой воды к коже рук можно описать следующим образом:
- Температура воды выше, чем температура кожи наших рук. Это означает, что молекулы воды имеют более высокую среднюю КЭ.
- Прилегающие к коже молекулы воды сталкиваются с частицами кожи. Во время этих столкновений и молекулы воды, и частицы кожи теряют энергию.
- ВЭ переносится из воды на кожу рук.
Этот метод передачи называется тепловым потоком, а часть ВЭ, которая была передана в описанном выше механизме, называется теплом. Тепловой поток, который возможен только между телами с разными температурами, всегда исходит от тела с высокими данными и прекращается после выравнивания Т.
Поэтому, если кладут руки в холодную воду, процесс движения микрочастиц происходит в обратном направлении. Частицы кожи, обладающие большой кинетической энергией, при столкновениях с молекулами воды теряют её, а молекулы воды приобретают энергию, то есть она передаётся от кожи к воде. Неправильно утверждение, что этот холод течёт из воды в руки. То, что течёт, является частью ВЭ, называемой теплом. Это, если в описанной выше ситуации ощущается повышение или понижение температуры, зависит от направления, в котором происходит этот поток. Тепловой блок, как и любой тип энергии, в физике — это Джоуль.
При сверлении отверстий в стальной пластине охлаждающая жидкость заливается на буровую площадку. Благодаря этому, плита и дрель не нагреваются чрезмерно. Этот идеальный процесс анализируется с точки зрения изменения внутренней энергии, представленной следующим образом: благодаря работе, ВЭ сверла и дисков увеличивается, но часть этой энергии передаётся теплоносителю в виде тепла.
В результате ВЭ может остаться неизменной — это произойдёт, если её рост, вызванный работой, будет равняться теплу перенесённой жидкости. Если теплопередача жидкости меньше работы сил трения, ВЭ увеличится, но на меньшее значение, чем при отсутствии охлаждения. Если тепло от разговорной жидкости будет больше, то от проделанной работы внутренняя теплота сверла и пластины уменьшится.
Чтобы пластилин стал более пластичным, его нужно нагреть. Можно сделать это, держа его в руках, но результат будет достигнут гораздо быстрее, если дополнительно помять его. Пластилин получает тепло от рук, и в результате его ВЭ растёт. При его разминании делается работа, которая также увеличивает внутреннюю энергию.
