ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физическая природа тепла и холода из "Физические основы получения искусственного холода" Внутренняя энергия тел. Молекулы газообразных тел движутся поступательно в различных направлениях и с различными скоростями. Молекулы жидкостей колеблются, вращаются и поступательно перемещаются одна относительно другой. В твердых телах молекулы колеблются в кристаллических решетках около своих средних положений. Как и все движущиеся-тела, движущиеся молекулы обладают кинетической энергией. Молекулы обладают также потенциальной энергией, зависящей от их взаимного расположения. [c.10] Кинетическая и потенциальная энергия молекул составляют внутреннюю энергию тела. Внутренняя энергия одного и того же тела может изменяться. Например, при нагревании (повышении температуры) внутренняя энергия тела повышается, так как увеличивается кинетическая энергия движения молекул этого тела. При понижении температуры внутренняя энергия тела уменьшается. [c.10] Внутренняя энергия тел изменяется также при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое (например, из твердого в жидкое или из жидкого в газообразное). В этих случаях меняется взаимное расположение молекул, а следовательно, и их потенциальная энергия. [c.10] Если привести в соприкосновение два тела, то атомы и молекулы этих тел, сталкиваясь между собой, передают друг другу энергию. При этом энергия передается от более нагретого тела к менее нагретому, т. е. от тела с большей средней кинетической энергией молекул к телу с меньшей средней кинетической энергией молекул. [c.10] Меру изменения внутренней энергии, перешедшей от одного тела к другому, называют количеством теплоты. [c.10] За единицу энергии приняты 1 джоуль (Дж) и 1 калория (кал). [c.10] Между Дж и кал существует следующее соотношение 1 кал—4,2 Дж. [c.10] Удельной внутренней энергией называется внутренняя энергия единицы массы вещества (1 кг), она обозначается буквой м, измеряется в Дж/кг. [c.10] Работа и мощность. За единицу работы принят джоуль (Дж) — работа силы 1Н при перемещении ею тела на расстояние 1 м в направлении действия силы. [c.11] Ньютон (И) — сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение I м/с в направлении действия силы. [c.11] Работа, совершаемая электрическим током, измеряется также в киловатт-часах (кВт-ч). 1 кВт-ч — это работа потребителя электрического тока мощностью 1 кВт в течение 1 ч. [c.11] Принцип эквивалентности теплоты и работы. Внутренняя энергия тела может изменяться как путем теплопередачи (нагревание или охлаждение), так и путем совершения работы. По закону сохранения энергии, открытому М. В. Ломоносовым, теплота и работа эквивалентны друг другу и могут переходить одна в другую. Впервые опытные определения соотношения между механической работой й внутренней энергией тела были осуществлены английским физиком Джоулем в период с 1840 по 1849 г. [c.11] Количество механической работы, равное 1 Н-м, вызывает такое же изменение внутренней энергии тела, как и сообщение ему единицы количества теплоты в I Дж. [c.11] Работа Ь, как и теплота Q, измеряется в джоулях (Х1ж) и килоджоулях (кДж). [c.12] Теплоемкость тела и удельная теплоемкость вещества. Количество теплоты, которое требуется для нагревания какого-либо тела на 1К, назыв 1ется теплоемкостью тела, она измеряется в Дж/К. [c.12] Удельной теплоемкостью называется количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг вещества на 1 К. Удельная теплоемкость обозначается буквой с и измеряется в Дж/(кг-К). [c.12] Удельная теплоемкость некоторых веществ представлена в табл. I. [c.12] Количество теплоты, поглощенной телом при нагревании или выделенной при охлаждении, равно произведению удельной теплоемкости вещества на массу тела и на разность конечной и начальной температур. [c.13] Вернуться к основной статье