ВНУТРІШНЯ ЕНЕРГІЯ Презентацію створено за допомогою компютерної програми ВГ «Основа» «Електронний конструктор уроку»urok_43

Тепловий рух відрізняється від механічного тим, що в ньому бере участь дуже багато частинок і кожна рухається безладно. Хаотичний рух молекул, з яких складаються тіла, називають тепловим рухом.

При падінні кульки її потенціальна енергія зменшується, а кінетична збільшується (повна ж механічна енергія кульки зберігається). У результаті удару об підлогу пластилінова кулька нагрілася й деформувалася. При цьому швидкість теплового хаотичного руху молекул кульки (а отже, і їхня кінетична енергія) збільшилася. Таким чином, механічна енергія кульки не «зникла», а перейшла в так звану внутрішню енергію. Суму кінетичної енергії хаотичного руху й потенціальної енергії взаємодії частинок (атомів і молекул), з яких складається тіло, називають ВНУТРІШНЬОЮ ЕНЕРГІЄЮ.

За якими ознаками можна дізнатися, що внутрішня енергія змінилася? ПЕРША ОЗНАКА: зміна температури тіла. ДРУГА ОЗНАКА: зміна агрегатного стану. При підвищенні температури тіла його внутрішня енергія збільшується, а при зниженні зменшується. Коли вода перетворюється на пару, потенціальна енергія взаємодії молекул збільшується: адже для того, щоб «розтягти» одна від одної молекули води, що притягаються, необхідно виконати роботу.

При згорянні вугілля атоми Карбону, що входять до складу вугілля, зєднуються з атомами Оксигену, що входять до складу повітря. При цьому потенціальна енергія взаємодії молекул переходить у кінетичну енергію хаотичного руху молекул, тобто підвищується температура й внутрішня енергія. ТРЕТЯ ОЗНАКА: зміна хімічного складу.

Спробуємо накачати велосипедну камеру насосом, то відчуємо, що насос нагрівся. Головною причиною нагрівання є в цьому випадку не тертя, а стиск повітря: стискаючи повітря, ми виконували роботу, збільшуючи внутрішню енергію газу.

Якщо помістити на дно товстостінного прозорого циліндра суху ватку й різко вставити поршень у циліндр, ватка загориться Це відбулося внаслідок сильного стиску: повітря в циліндрі нагрілося до дуже високої температури.

Будемо накачувати повітря в товстостінну скляну посудину, щільно закриту пробкою. Коли тиск повітря в посудині стане досить великим, пробка вискочить, причому в посудині зявиться туман. У цьому досліді газ, розширюючись, виконав роботу, передавши пробці механічну енергію. При цьому внутрішня енергія газу зменшилася.

Потріть один брусок об інший вони нагріваються. Потріть швидко долоні. Ви відчули, що вони нагрілися? Виходить, їхня внутрішня енергія збільшилася. У цьому випадку механічна енергія переходить у внутрішню: ми виконуємо роботу, долаючи силу тертя. Внутрішню енергію можна змінити, виконавши роботу за рахунок стиску (розширення) газу або за допомогою тертя.

ПО-ПЕРШЕ, сильне нагрівання газу при стиску використовують у дизельних двигунах, установлених в автомобілях, тракторах, кораблях. ПО-ДРУГЕ, у наших дослідах ми змоделювали появу хмар: піднімаючись, водяна пара розширюється й охолоджується, перетворюючись у крапельки води. ПО-ТРЕТЄ, перехід частини внутрішньої енергії в механічну енергію відбувається в теплових двигунах, наприклад, в автомобільних. Розширюючись у циліндрі під поршнем, газ виконує роботу. При цьому газ охолоджується, тобто його внутрішня енергія зменшується.

1. Наведіть приклади теплових явищ. 2. Якими видами енергії володіють частинки, з яких складається речовина? 3. Як внутрішня енергія повязана з температурою? 4. За якими ознаками можна довідатися, що внутрішня енергія змінилася? Питання

1. Чи існують у природі тіла, у яких відсутня внутрішня енергія? 2. Чому в газах внутрішня енергія в основному обумовлена тепловим рухом молекул, а у твердих тілах їх взаємодією? 3. Чи може тіло мати внутрішню енергію, але не мати при цьому механічної енергії? Поміркуй

Д/З 1. Як змінюються внутрішня й механічна енергія хокейної шайби: 2. Шайба ковзає по горизонтальній льодовій площадці. Як при цьому змінюється кінетична енергія шайби? Внутрішня енергія? а) коли її виносять із теплої кімнати на мороз; б) коли літак, на якому перевозять шайбу (разом з хокейною командою), розганяється по злітній смузі; в) коли літак набирає висоту; г) коли по шайбі бють ключкою?

Презентацію створено за допомогою компютерної програми ВГ «Основа» «Електронний конструктор уроку» © ТОВ «Видавнича група ˝Основа˝», 2011 Джерела: 1. Усі уроки фізики. 8 клас./ Кирик Л. А. Х.: Вид. група «Основа», с. 2. Сайти: fizika.ru, sga-help.ru