Определение внутренней энергии тела – Внутренняя энергия. Видеоурок. Физика 8 Класс

Внутренняя энергия. Видеоурок. Физика 8 Класс

С понятием энергия мы столкнулись еще в 7 классе. Давайте вспомним его определение.

Определение. Энергия – физическая величина, которая характеризует способность тела или системы тел выполнить определенную работу.

Само понятие работа является знакомым и привычным из повседневной жизни. Она делится на множество видов, мы же пока изучили только понятие механической работы. Если вспомнить, то механическая работа – это величина, с помощью которой возможно описывать процессы перемещения тела при приложении определенной силы. Например, можно оценить работу, которую необходимо выполнить, чтобы перевезти тяжелый груз с одного места на другое (рис. 1). Так вот, именно способность тела к выполнению механической работы характеризуется механической энергией тела.

         

Рис. 1. Работа силы тяги

Удобно изобразить с помощью схемы.

Определение.Кинетическая энергия – часть механической энергии, которая определяет движение тела.

Определение. Потенциальная энергия – энергия, которую имеют тела или части одного тела из-за того, что взаимодействуют с другими телами (или частями тел).

Обозначения в приведенных формулах:

 – масса тела, кг,

 – скорость движения тела, м/с,

 – ускорение свободного падения, Н/кг (м/с2),

 – высота тела над поверхностью, м,

 – жесткость пружины, Н/м,

 – растяжение пружины, м.

Кроме упомянутых понятий, следует вспомнить и то, что два типа механической энергии могут превращаться (переходить) друг в друга, например при падении тела (рис. 2). Рассмотрим свободно падающий шарик. Очевидно, что при падении его высота над поверхностью уменьшается, а скорость увеличивается. Это означает, что уменьшается его потенциальная энергия, а кинетическая увеличивается. Следует понимать, что эти два процесса не происходят отдельно, они взаимосвязаны, и говорят, что потенциальная энергия переходит в кинетическую.

Рис. 2. Падение груза

Представлять себе процессы превращения механических энергий при падении тела удобно следующим образом: сумму всех энергий (полную механическую энергию) представить как полное ведро воды с надписью «потенциальная энергия», из которого начинают переливать воду в ведро с надписью «кинетическая энергия». Получается, что ведро с «потенциальной энергией» мельчает, а с «кинетической» наполняется, общий объем воды при этом не меняется – этим уже поясняется закон сохранения механической энергии.

Из приведенного примера становится ясно, что в мгновении непосредственно перед падением тела на поверхность (высота равна нулю) вся потенциальная энергия переходит в кинетическую (одно ведро перелито в другое). Возникает вопрос: что же происходит с кинетической энергией тела после удара о поверхность, ведь тело останавливается и его высота над поверхностью становится равной нулю? Куда же перешла вся энергия? Она преобразуется в новый для нас тип энергии, о котором мы поговорим позже.

Можно рассмотреть и другой пример превращения энергии: колебания груза на пружине (рис. 3). В данном случае наблюдается похожая ситуация – превращение потенциальной энергии в кинетическую и наоборот. Этот случай отличается от процесса падения тела тем, что в нижней точке колебания груза пружина сжимается обратно, тем самым позволяя происходить превращениям энергий периодично из потенциальной – в кинетическую – снова в потенциальную и т. д., пока не прекратятся колебания. Если разобраться подробнее, то в данном процессе превращения энергий происходят сложнее, например, при движении груза с нижней точки деформированной пружины происходит переход потенциальной энергии пружины в потенциальную энергию груза (он поднимается) и его кинетическую энергию (он разгоняется). Т. е. на этом примере мы видим, что в превращениях могут участвовать сразу несколько видов энергий, которые могут относиться к разным телам (пружина и груз).

Рис. 3. Колебания груза на пружине

Вернемся к вопросу о том, во что превращается кинетическая энергия тела сразу после падения на поверхность. Она превращается во внутреннюю энергию, что и является основным объектом изучения данного урока.

Чтобы понять, что такое внутренняя энергия, следует обратить внимание на микромир частиц вещества (атомы и молекулы) и вспомнить, что они находятся в непрерывном движении – это уже подсказывает о наличии у них кинетической энергии. Кроме того, частицы взаимодействуют друг с другом, что приводит к возникновению у них потенциальной энергии (рис. 4).

Рис.4. Внутренняя энергия

Определение.Кинетическая энергия движения частиц и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела. Внутреннюю энергию обозначают  и измеряется она, как и все другие виды энергии, в Дж (джоулях).

Следовательно, имеем формулу для внутренней энергии тела: , где под  понимается кинетическая энергия частиц тела, а под  их потенциальная энергия.

Вспомним предыдущий урок, на нем мы говорили о том, что движение частиц тела характеризует его температура, а, с другой стороны, внутренняя энергия тела связана с характером (активностью) движения частиц. Следовательно, внутренняя энергия и температура – взаимосвязанные понятия. При повышении температуры тела его внутренняя энергия тоже повышается, при понижении – уменьшается.

Взаимосвязь между внутренней энергией и различными видами процессов можно изобразить на схеме:

Следует обратить особое внимание на то, что внутренняя энергия тела не зависит от потенциальной и кинетической энергии самого тела, а только от потенциальной и кинетической энергии его частиц (рис. 5). Эти понятия важно не путать.

Рис. 5. Сравнение понятий «кинетическая и потенциальная энергия тела» и «кинетическая и потенциальная энергии частиц тела»

Если сравнивать внутреннюю энергию с другими видами энергий, то она как понятие существует отдельно и имеет особое свойство: любое тело при любых условиях всегда имеет некий запас внутренней энергии.

На следующем уроке мы поговорим о том, какие существуют способы изменения внутренней энергии, и познакомимся с понятием теплообмен.

 

Список литературы

  1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.
  2. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал «class-fizika.narod.ru» (Источник)
  2. Интернет-портал «postupim.ru» (Источник)
  3. Интернет-портал «school.xvatit.com» (Источник).

 

Домашнее задание

  1. № 1–4. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  2. Можно ли однозначно определить, какое из тел имеет большую внутреннюю энергию, если известны температуры и массы тел, но не известны вещества, из которых они состоят?
  3. Воду от температуры 20 оC нагрели до кипения, некоторое время кипятили, а затем снова охладили до температуры 20 оC. Изменилась ли при этом внутренняя энергия воды? Если да, то как и почему?
  4. *Какая часть механической энергии перешла во внутреннюю, если тело перед падением на поверхность имело скорость , а сразу после отскока – ?

interneturok.ru

Конспект «Внутренняя энергия» — УчительPRO

«Внутренняя энергия»



Существуют два вида механической энергии: кинетическая и потенциальная. Сумма кинетической и потенциальной энергии тела называется его полной механической энергией, которая зависит от скорости движения тела и от его положения относительно того тела, с которым оно взаимодействует.  Если тело обладает энергией, то оно может совершить работу. При совершении работы энергия тела изменяется. Значение работы равно изменению энергии. (подробнее о Механической энергии в конспекте «Механическая энергия. Закон сохранения энергии»)

Внутренняя энергия

Если в закрытую пробкой толстостенную банку, дно которой покрыто водой, накачивать, то через какое-то время пробка из банки вылетит и в банке образуется туман. Пробка вылетела из банки, потому что находившийся там воздух действовал на неё с определённой силой. Воздух при вылете пробки совершил работу. Известно, что работу тело может совершить, если оно обладает энергией. Следовательно, воздух в банке обладает энергией.

внутренняя энергия

При совершении воздухом работы понизилась его температура, изменилось его состояние. При этом механическая энергия воздуха не изменилась: не изменились ни его скорость, ни его положение относительно Земли. Следовательно, работа была совершена не за счёт механической, а за счёт другой энергии. Эта энергия — внутренняя энергия воздуха, находящегося в банке.

Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической энергии движения его молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. Кинетической энергией (Ек) молекулы обладают, так как они находятся в движении, а потенциальной энергией (Еп), поскольку они взаимодействуют.  Внутреннюю энергию обозначают буквой U. Единицей внутренней энергии является 1 джоуль (1 Дж).  U = Eк + En.

внутренняя энергия


Способы изменения внутренней энергии

Чем больше скорости движения молекул, тем выше температура тела, следовательно, внутренняя энергия зависит от температуры тела. Чтобы перевести вещество из твёрдого состояния в жидкое состояние, например, превратить лёд в воду, нужно подвести к нему энергию. Следовательно, вода будет обладать большей внутренней энергией, чем лёд той же массы, и, следовательно, внутренняя энергия зависит от агрегатного состояния тела.

Внутреннюю энергию можно изменить при совершении работы. Если по куску свинца несколько раз ударить молотком, то даже на ощупь можно определить, что кусок свинца нагреется. Следовательно, его внутренняя энергия, так же как и внутренняя энергия молотка, увеличилась. Это произошло потому, что была совершена работа над куском свинца.

Если тело само совершает работу, то его внутренняя энергия уменьшается, а если над ним совершают работу, то его внутренняя энергия увеличивается.

способы изменения внутренней энергии

Если в стакан с холодной водой налить горячую воду, то температура горячей воды понизится, а холодной воды — повысится. В рассмотренном примере механическая работа не совершается, внутренняя энергия тел изменяется путём теплопередачи, о чем и свидетельствует понижение её температуры.

Молекулы горячей воды обладают большей кинетической энергией, чем молекулы холодной воды. Эту энергию молекулы горячей воды передают молекулам холодной воды при столкновениях, и кинетическая энергия молекул холодной воды увеличивается. Кинетическая энергия молекул горячей воды при этом уменьшается.

Теплопередача – это способ изменения внутренней энергии тела при передаче энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому без совершения работы.

Способы изменения внутренней энергии


Конспект урока по физике в 8 классе «Внутренняя энергия».

Следующая тема: «Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение».

 

uchitel.pro

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ — это… Что такое ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ?



ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ тела, включает кинетическую энергию составляющих тело молекул, атомов, электронов, ядер, а также энергию взаимодействия этих частиц друг с другом. Изменение внутренней энергии численно равно работе, которую совершают над телом (например, при его сжатии) в адиабатном процессе, или количеству теплоты, которое сообщается телу (например, при его нагревании) в изохорном процессе.

Современная энциклопедия.
2000.

  • ВНУТРЕННИЕ БОЛЕЗНИ
  • ВНУШЕНИЕ

Смотреть что такое «ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ» в других словарях:

  • внутренняя энергия — Функция состояния закрытой термодинамической системы, определяемая тем, что ее приращение в любом процессе, происходящем в этой системе, равно сумме теплоты, сообщенной системе, и работы, совершенной над ней. Примечание Внутренняя энергия… …   Справочник технического переводчика

  • ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ — энергия физ. системы, зависящая от её внутр. состояния. В. э. включает энергию хаотического (теплового) движения всех микрочастиц системы (молекул, атомов, ионов и т. д.) и энергию вз ствия этих ч ц. Кинетич. энергия движения системы как целого и …   Физическая энциклопедия

  • ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ — энергия тела или системы, зависящая от их внутреннего состояния; складывается из кинетической энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергии взаимодействия атомов в молекулах, энергии взаимодействия электронных… …   Большая политехническая энциклопедия

  • ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ — тела складывается из кинетической энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергии взаимодействия атомов в молекулах и т. д. Во внутреннюю энергию не входит энергия движения тела как целого и потенциальная энергия …   Большой Энциклопедический словарь

  • внутренняя энергия — ▲ энергия ↑ материальное тело, в соответствии с, состояние, внутренний температура внутренняя эн …   Идеографический словарь русского языка

  • внутренняя энергия — – это полная энергия системы за вычетом потенциальной, обусловленной воздействием на систему внешних силовых полей (в поле тяготения), и кинетической энергии движущейся системы. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] …   Химические термины

  • Внутренняя энергия — тела, включает кинетическую энергию составляющих тело молекул, атомов, электронов, ядер, а также энергию взаимодействия этих частиц друг с другом. Изменение внутренней энергии численно равно работе, которую совершают над телом (например, при его… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Внутренняя энергия —     Термодинамические потенциалы …   Википедия

  • внутренняя энергия — [intrinsic energy] термодинамическая величина, характеризизующая количество всех видов внутренних движений, совершенных в системе. Измерить абсолютную внутреннюю энергия тела невозможно. На практике измеряют лишь изменение внутреннюю энергию… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • внутренняя энергия — тела, складывается из кинетической энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер), энергии взаимодействия атомов в молекулах и т. д. Во внутреннюю энергию не входит энергия движения тела как целого и потенциальная энергия …   Энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Внутренняя энергия

Энергия представляет собой общую меру
различных форм движения материи.
Соответственно формам движения материи
различают и виды энергии – механическую,
электрическую, химическую и т.д. Всякая
термодинамическая система в любом
состоянии обладает некоторым запасом
энергии, существование которой было
доказано Р.Клаузиусом (1850) и получило
название внутренней энергии.

Внутренняя энергия(U) – это
энергия всех видов движения микрочастиц,
составляющих систему, и энергия их
взаимодействия между собой.

Внутренняя энергия складывается из
энергии поступательного, вращательного
и колебательного движения частиц,
энергии межмолекулярного и
внутримолекулярного, внутриатомного
и внутриядерного взаимодействий и др.

Энергию внутримолекулярного взаимодействия,
т.е. энергию взаимодействия атомов в
молекуле, часто называют химической
энергией
. Изменение этой энергии
имеет место при химических превращениях.

Для термодинамического анализа нет
необходимости знать из каких форм
движения материи складывается внутренняя
энергия.

Запас внутренней энергии зависит только
от состояния системы. Следовательно,
внутреннюю энергию можно рассматривать
как одну их характеристик этого состояния
наравне с такими величинами, как,
давление, температура.

Каждому состоянию системы соответствует
строго определенное значение каждого
из его свойств.

Если гомогенная система в начальном
состоянии имеет объем V1, давление
P1, температуру T1, внутреннюю
энергию U1, удельную электропроводностьæ1и т.д.,
а в конечном состоянии эти свойства
соответственно равны V2, P2,
T2, U2, æ2и т.д., то изменение каждого свойства
при переходе системы из начального
состояния в конечное будет одним и тем
же, независимо от того, каким путем
переходит система из одного состояния
в другое: первым, вторым или третьим
(рис. 1.4).

Рис. 1.4 Независимость свойств системы
от пути ее перехода

из обычного состояния в другое

Т.е. (U2
— U1)I
= (U2
— U1)II
= (U2
— U1)III
(1.4)

Где цифры I, II, III и т.д. указывают пути
процесса. Следовательно, если система
из начального состояния (1) в конечное
(2) перейдет по одному пути, а из конечного
в начале – по другому пути, т.е. совершится
круговой процесс (цикл), то изменение
каждого свойства системы будет равно
нулю.

Таким образом, изменение функции
состояния системы не зависит от пути
процесса, а зависит лишь от начального
и конечного состояний системы. Бесконечно
малое изменение свойств системы
обозначается обычно знаком дифференциала
d. Например, dU– бесконечное
малое изменение внутренней энергии и
т.д.

Формы обмена энергией

В соответствии с различными формами
движения материи и различными видами
энергии существуют различные формы
обмена энергией (передача энергии) –
формы взаимодействия. В термодинамике
рассматриваются две формы обмена энергии
между системой и окружающей средой. Это
работа и теплота.

Работа.Наиболее наглядной формой
обмена энергией является механическая
работа, соответствующая механической
форме движения материи. Она производится
при перемещении тела под действием
механической силы. В соответствии с
другими формами движения материи
различают и другие виды работы:
электрическую, химическую и т.д. Работа
является формой передачи упорядоченного,
организованного движения, так как при
совершении работы частицы тела движутся
организованно в одном направлении.
Например, совершение работы при
расширении газа. Молекулы газа,
находящегося в цилиндре под поршнем,
находятся в хаотическом, неупорядоченном
движении. Когда же газ начнет перемещать
поршень, то есть совершать механическую
работу, на беспорядочное движение
молекул газа будет накладываться
организованное движение: все молекулы
получают некоторое смещение в направлении
движения поршня. Электрическая работа
так же связана с организованным движением
в определенном направлении заряженных
частиц материи.

Поскольку, работа является мерой
передаваемой энергии, количество ее
измеряется в тех же единицах, что и
энергия.

Теплота. Форму обмена энергией,
соответствующую хаотическому движению
микрочастиц, составляющих систему,
называюттеплообменом, а количество
энергии, переданное при теплообмене,
называюттеплотой.

Теплообмен не связан с изменением
положения тел, составляющих термодинамическую
систему, и состоит в непосредственной
передаче энергии молекулами одного
тела молекулам другого при их контакте.

Представим
себе изолированный сосуд (систему)
разделенную на две части теплопроводной
перегородкой ав (рис. 1.5). Допустим, что
в обеих частях сосуда находится газ.

Т1

Рис. 1.5. К понятию о теплоте

В левой половине сосуда температура
газа Т1, а в правой Т2. Если
Т1> Т2, то средняя кинетическая
энергия ()
молекул газа в левой части сосуда, будет
больше средней кинетической энергии
()
в правой половине сосуда.

В результате непрерывных соударений
молекул о перегородку в левой половине
сосуда часть энергии их передается
молекулам перегородки. Молекулы же
газа, находящегося в правой половине
сосуда, сталкиваясь с перегородкой,
приобретут какую-то часть энергии от
ее молекул.

В результате этих столкновений
кинетическая энергия молекул в левой
половине сосуда будет уменьшаться, а в
правой – увеличиваться; температуры
Т1и Т2будут выравниваться.

Поскольку теплота является метой
энергии, ее количество измеряется в тех
же единицах, что энергия. Таким образом,
теплообмен и работа являются формами
обмена энергией, а количество теплоты
и количество работы — мерами передаваемой
энергии. Различие между ними состоит в
том, что теплота – это форма передачи
микрофизического, неупорядоченного
движения частиц (и, соответственно,
энергии этого движения), а работа
представляет собой форму передачи
энергии упорядоченного, организованного
движения материи.

Иногда говорят: теплота (или работа)
подводится или отводится от системы,
при этом следует понимать, что подводиться
и отводится не теплота и работа, а
энергия, поэтому следует не употреблять
такого рода выражений как «запас теплоты»
или «теплота содержится».

Являясь формами обмена энергией (формами
взаимодействия) системы с окружающей
средой, теплота и работа не могут быть
связаны с каким-либо определенным
состоянием системы, не могут являться
ее свойствами, а, следовательно, и
функциями ее состояния. Это означает,
что если система проходит из начального
состояния (1) в конечное (2) различными
путями, то теплота и работа будут иметь
разные значения для разных путей перехода
(рис. 1.6)

Рис. 1. 6

Конечное количество теплоты и работы
обозначают Q и A, а бесконечно малые
значения соответственно через δQ и δA.
Величины δQ и δA в отличие от dU не являются
полным дифференциалом, т.к. Q и A не
являются функциями состояния.

Когда же путь процесса буде предопределен,
работа и теплота приобретут свойства
функций состояния системы, т.е. их
численные значения будут определяться
только начальным и конечным состояниями
системы.

studfile.net

Внутренняя энергия. 1-й закон термодинамики.

Внутренняя энергия

1-й закон термодинамики.

Сумма кинетических  энергий хаотического движения всех частиц тела относительно центра масс тела  (молекул, атомов) и потенциальных энергий  их  взаимодействия друг с другом называется внутренней энергией.

Сумма кинетических  энергий хаотического движения всех частиц тела относительно центра масс тела  (молекул, атомов) и потенциальных энергий  их  взаимодействия друг с другом называется внутренней энергией.

Внимание!

  1. Энергия упорядоченного движения частиц тела представляет собой механическую кинетическую энергию тела.
  2. Вообще говоря, во внутреннюю энергию входят энергии внутриатомных частиц, но при не очень больших температурах эта энергия остается неизменной.

    Кинетическая энергия частиц определяется скоростью, а значит — температурой тела.

    Потенциальная — расстоянием между частицами, а значит — объемом.

    Следовательно: U=U(T,V) — внутренняя энергия зависит от объема и температуры.

 

U=U(T,V)

Для идеального газа: U=U(T), т.к. взаимодействием на расстоянии пренебрегаем. внутренняя энергия идеального одноатомного газа

— внутренняя энергия идеального одноатомного газа.

Внутренняя энергия — однозначная функция состояния (с точностью до произвольной постоянной) и в замкнутой системе сохраняется. Обратное неверно(!) — одной и той же энергии могут соответствовать разные состояния.

Идеальный  газ:

внутренняя энергия идеального одноатомного газа

 

внутренняя энергия идеального одноатомного газа

Опыты Джоуля доказали эквивалентность работы и количества теплоты, т.е. и та и другая величины являются мерой изменения энергии, их можно измерять в одинаковых единицах: 1 кал = 4,1868 Дж ≈ 4,2 Дж. Эта величина наз. механическим эквивалентом теплоты.

 

Р.Майер, Д.Джоуль, Г.Гельмгольц — закон сохранения энергии для тепловых процессов — 1-й закон термодинамики.

 

Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе:

 Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе

Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе

Изменений внутренней энергии не зависит от способа, которым осуществляется этот переход. Т.о. существует два способа изменения внутренней энергии: совершение механической работы и теплопередача (теплообмен). Работа и количество теплоты характеризуют процесс изменения внутренней энергии, но не саму внутреннюю энергию.

 

Если А — работа внешних сил, а А’ — работа газа, то А = —  А’ (в соответствии с 3-м законом Ньютона). Тогда:

оличество теплоты, переданное системе,  идет на изменение ее  внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.

— другая форма записи первого закона термодинамики.Количество теплоты, переданное системе,  идет на изменение ее  внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.

оличество теплоты, переданное системе,  идет на изменение ее  внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.

Невозможность создания вечного двигателя 1-го рода.

Вечный двигатель первого рода — устройство, которое могло бы совершать неограниченное количество работы без затраты энергии.

Тогда Q=0. Следовательно: A’= — ΔU. Т.е. такой двигатель должен совершать работу за счет убыли внутренней энергии. Но ее запасы конечны. После того, как запас энергии будет исчерпан, двигатель остановится.

 

www.eduspb.com

Формула внутренней энергии в физике

Определение и формула внутренней энергии

Определение

Внутренней энергией тела (системы) называют энергию, которая связана со всеми видами движения и взаимодействия частиц,
составляющих тело (систему), включая энергию взаимодействия и движения сложных частиц.

Из выше сказанного следует, что к внутренней энергии не относят кинетическую энергию движения центра масс системы и потенциальную энергию системы, вызванную действием внешних сил. Это энергия, которая зависит только от термодинамического состояния системы.

Внутреннюю энергию чаще всего обозначают буквой U. При этом бесконечно малое ее изменение станет обозначаться dU. Считается, что dU является положительной величиной, если внутренняя энергия системы растет, соответственно, внутренняя энергия отрицательна, если внутренняя энергия уменьшается.

Внутренняя энергия системы тел равна сумме внутренних энергий каждого отдельного тела плюс энергия взаимодействия между телами внутри системы.

Внутренняя энергия – функция состояния системы. Это означает, что изменение внутренней энергии системы при переходе системы из одного состояния в другое не зависит от способа перехода (вида термодинамического процесса при переходе) системы и равно разности внутренних энергий конечного и начального состояний:

Для кругового процесса полное изменение внутренней энергии системы равно нулю:

Для системы, на которую не действуют внешние силы и находящуюся в состоянии макроскопического покоя, внутренняя энергия – полная энергия системы.

Внутренняя энергия может быть определена только с точностью до некоторого постоянного слагаемого (U0), которое не определимо
методами термодинамики. Однако, данный факт не существенен, так как при использовании термодинамического анализа, имеют дело с изменениями
внутренней энергии, а не абсолютными ее величинами. Часто U_0 полагают равным нулю. При этом в качестве внутренней энергии рассматривают ее
составляющие, которые изменяются в предлагаемых обстоятельствах.

Внутреннюю энергию считают ограниченной и ее граница (нижняя) соответствует T=0K.

Внутренняя энергия идеального газа

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его абсолютной температуры (T) и пропорциональна массе:

где CV – теплоемкость газа в изохорном процессе; cV — удельная теплоемкость газа в изохорном процессе;
– внутренняя энергия, приходящаяся на единицу массы г

www.webmath.ru

Формула внутренней энергии

Внутренняя энергия зависит от массы, температуры тела, рода вещества и от того, в каком агрегатном состоянии находится тело – твердом, жидком или газообразном.

Внутренняя энергия идеального газа равна кинетической энергии теплового движения его атомов или молекул. Существует формула для внутренней энергии одного моля идеального газа, молекулы которого совершают только поступательное движение:

   

где – масса газа (г), — количество вещества (моль), – молярная масса (г/моль), – универсальная газовая постоянная ( Дж/(моль × K)), – абсолютная температура газа (К).

Условное обозначение — или

Единица измерения энергии — Дж (джоуль).

Внутреннюю энергию нельзя измерить напрямую. Можно определить только изменение внутренней энергии, то есть разность внутренней энергии в различных состояниях.

Примеры решения задач по теме «Внутренняя энергия»



Понравился сайт? Расскажи друзьям!



ru.solverbook.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск