§ 28. ENERGIA CORPULUI INTERN. FORMULA PENTRU ENERGIA INTERNĂ A GAZULUI IDEAL.
Energia internă a corpului este suma energiei cinetice a mișcării termice a atomilor și moleculelor sale și energia potențială a interacțiunii dintre ele.
În multe cazuri, energia mecanică a corpului, care este suma energia cinetică și potențială (a se vedea. §17), este schimbat. De exemplu, mingea rulare pe teren pentru a încetini, și un sloi de gheață care a căzut de pe acoperiș, defalcate pe sol și se transformă într-o mai multe piese fixe. Când mingea rostogolit pe câmp, aceasta învinge forța de frecare, ceea ce face de lucru, astfel încât energia cinetică este redusă cu cantitatea de muncă angajată, și cu ea - și viteză. Munca împotriva forței de frecare duce la deformări diferite de-a lungul traiectoria mingii, căldura sa, precum și pentru a încălzi întreaga ceea ce el a atins în mișcare. Energia mecanică este lovit de țurțuri la sol cheltuit parțial de lucrările necesare pentru ao împărți în bucăți, iar restul de energie este cheltuit pe deformarea fragmentelor și terenul pe care au căzut. Ei bine, dacă aceste piese s-au alunecat pe pământ înainte de oprire, atunci o parte din energia mecanică sa transformat în căldură.
Pentru că energia nu poate să dispară sau să apară de nicăieri, scăderea în energie mecanică a se deplasează cu bilă și care se încadrează țurțuri înseamnă că energia mecanică este transformată într-o altă formă de energie care depinde de starea internă a corpului - a temperaturii sale, legarea de energie între părțile sale, etc. n. Acest tip de energie a corpului se numește energia sa internă.
Energia internă a corpului crește cu încălzire, deoarece energia cinetică a moleculelor crește și cu creșterea temperaturii. Al doilea termen al energiei interne este energia potențială a legăturilor dintre particulele corpului. aceste particule sunt atrase unul de celălalt, ceea ce asigură integritatea acestuia (figura 28). Prin urmare, energia internă a corpului poate fi schimbată dacă este comprimată, întinsă sau chiar sfărâmată, făcând astfel lucru pe corp.
Cu toate acestea, energia internă a unui organism nu depinde numai de temperatura acestuia, forțele care acționează asupra acestuia, precum și gradul de fragmentare. În timpul topirii, solidificării, condensării și evaporării, adică atunci când schimbă starea de agregare a corpului, energia potențială de legătură dintre atomii și moleculele sale este, de asemenea, sa schimbat, și, prin urmare, schimba și energia sa internă. Mai mult decât atât, energia internă poate schimba atunci când substanța din care organismul suferă o reacție chimică (sau nucleară), prin care structura chimică a substanței (sau o structură a unui nucleu atomic) și modifică energia internă - prea.
Este evident că energia internă a corpului trebuie să fie proporțională cu volumul său și egală cu suma energiei cinetice și potențiale a tuturor moleculelor și atomilor din care constă acest corp. Din păcate, pentru majoritatea substanțelor, energia cinetică și potențială a moleculelor este necunoscută și, prin urmare, nu este posibilă calcularea valorii energiei interne a corpurilor corespunzătoare. În același timp, gazul ideal este foarte simplu și constă în molecule care nu interacționează unul cu celălalt și, prin urmare, energia potențială din interacțiune este zero. Prin urmare, energia internă a unui gaz ideal este egală cu energia cinetică a mișcării termice a atomilor sau moleculelor sale și poate fi calculată pur și simplu după cum urmează.
Lăsați gazul să fie monatomic, adică constă din atomi individuali, nu molecule, de exemplu, oricare dintre gazele inerte. Apoi, energia cinetică a atomilor gazului este egală cu energia cinetică a mișcării de translație, deoarece absent de rotație. Prin urmare, pentru a calcula energia internă, U m masa de gaz monoatomic necesară pentru a multiplica media atomului ECP energia cinetică Prin aceasta numărul total, atomi de N în gazul (23,6 cm.) (19,1 și 19,2 cm.):
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: