Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии
жүктеу/скачать 19.97 Kb.
|
Байланысты:
Физика 8 класс Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии дидактический материал 2
- Бұл бет үшін навигация:
- Задание 1 Кусок свинца можно нагреть разными способами
Ответы: Задание 1 1 и 3 путем совершения работы над телом, 2 и 4 путем теплопередачи. Задание 2 а, в, д, ж путем теплопередачи, б, г, е, з) путем совершения работы над телом. Задание 3 а) При сжатии воздуха его внутренняя энергия увеличивается за счет совершения работы внешней (сжимающей газ) силой. При расширении воздуха он производит работу против внешних сил, внутренняя энергия воздуха при этом уменьшается; б) при нагревании воды в кастрюле внутренняя энергия воды увеличивается за счет теплопередачи; в) при растяжении (сжатии) резины внутренняя энергия резины увеличивается за счет совершенной при этом механической работы; г) при таянии льда внутренняя энергия увеличивается за счет подвода теплоты излучением и теплопередачей. Задача 4 Примеры изменения внутренней энергии в процессе работы при: а) трении, работая напильником, сверлом, резцом; б) ударе, работая молотком; в) при сжатии газов в компрессоре. Список использованной литературы
Генденштейн Л.  Э. Физика Задачник 8 класс 2012 г.
Лукашик В.И. Иванова Е.В Сборник задач по физике 2006 г. жүктеу/скачать 19.97 Kb. Достарыңызбен бөлісу: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
©melimde.com 2023
әкімшілігінің қараңыз
№ 929 ГДЗ Сборник задач по физике 7-9 класс Лукашик. Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии – Рамблер/класс
№ 929 ГДЗ Сборник задач по физике 7-9 класс Лукашик. Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии – Рамблер/классШкола
Подскажите, как бороться с грубым отношением одноклассников к моему ребенку?
Новости
Поделитесь, сколько вы потратили на подготовку ребенка к учебному году?
Школа
Объясните, это правда, что родители теперь будут информироваться о снижении успеваемости в школе?
Школа
Когда в 2018 году намечено проведение основного периода ЕГЭ?
Новости
Будет ли как-то улучшаться система проверки и организации итоговых сочинений?
Вузы
Поможете мне ответить?
Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии:
а) при сжатии и расширении воздуха;
б) при нагревании воды в кастрюле;
в) при сжатии и растяжении резины;
г) при таянии льда.
ответы
Помогу:
а) за счет изменения потенциальной энергии молекул газа, она зависит от расстояния между ними.
б) за счет изменения кинетической энергии молекул воды.
в) см. пункт а).
г) см. пункт б).
ваш ответ
Можно ввести 4000 cимволов
отправить
дежурный
Нажимая кнопку «отправить», вы принимаете условия пользовательского соглашения
похожие темы
Экскурсии
Мякишев Г.Я.
Психология
Химия
похожие вопросы 5
№ 179 Сборник задач по физике 7-9 класс Лукашик. Почему патрон продолжает вращаться?
У кого есть ответ?
Почему после выключения двигателя сверлильного станка патрон продолжает вращаться?
ГДЗФизика7 класс8 класс9 классЛукашик В.И.
Химия. 8 класс. Габриелян. ГДЗ. Хим. практикум № 1. Практ. работа № 5.Попробуйте провести следующий опыт. Приготовление раствора
сахара и расчёт его массовой доли в растворе.
Отмерьте мерным (Подробнее…)
ГДЗШкола8 классХимияГабриелян О.С.
ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №475 В обоих случаях поплавок плавает. В какую жидкость он погружается глубже?
Привет. Выручайте с ответом по физике…
Поплавок со свинцовым грузилом внизу опускают
сначала в воду, потом в масло. В обоих (Подробнее…)
ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс
ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №476 Изобразите силы, действующие на тело.
Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. (Подробнее…)
ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс
Ребята нужны ответы на пересдачу по математике 9 класс 11 регион.
Срочно!
ГИА9 класс
Внутренняя энергия идеальных газов
В идеальных газах изменение внутренней энергии прямо связано с изменением температуры. Узнайте больше об отношениях в этой статье.
Упрощенные предположения для идеальных газов
В термодинамике газы играют особенно важную роль. Только подумайте о газообразных топливно-воздушных смесях в двигателях внутреннего сгорания. Для описания таких процессов горения газы часто рассматривают как идеальных газов . В этой идеализированной концепции модели допущены следующие упрощения:
- молекулы газа считаются массовыми точками,
- силы связи между молекулами отсутствуют,
- Столкновения между двумя молекулами или между молекулами и границами раздела рассматриваются как упругие столкновения.
Виды внутренней энергии идеальных газов
В статье Внутренняя энергия упоминались некоторые виды энергии, входящие в состав внутренней энергии вещества:
- тепловая энергия (перенос и вращение молекул газа)
- энергия связи
- химическая энергия
- энергия возбуждения
При упомянутых выше предположениях внутреннюю энергию для идеального можно свести только к одной форме энергии.
Таким образом, предположение об отсутствии сил связи между молекулами исключает наличие энергий связи между молекулами. Следовательно, энергия связи не присутствует в качестве внутренней энергии. Это также исключает химические реакции, поскольку для образования новых химических соединений должны присутствовать силы связи. Таким образом, для идеальных газов также не существует химической энергии как формы внутренней энергии.
Кроме того, возбуждение молекул газа в более высокие энергетические состояния невозможно, так как идеальные газы испытывают только упругие столкновения. Это означает, в частности, что молекулы газа не могут поглощать энергию при столкновениях. Поэтому энергии возбуждения не могут быть частью внутренней энергии идеального газа. Кроме того, внутренняя энергия идеального газа не может состоять из энергии вращения, поскольку предполагается, что молекулы являются массовыми точками и, следовательно, не могут вращаться.
Единственная форма энергии, содержащаяся в идеальном газе, — это кинетическая энергия молекул газа вследствие их неупорядоченного движения (тепловая энергия)!
Таким образом, изменение внутренней энергии идеального газа оказывает непосредственное влияние на кинетическую энергию молекул.
В то же время кинетическая энергия молекулы напрямую связана с температурой (см. распределение Максвелла-Больцмана). Чем выше температура газа, тем больше кинетическая энергия молекул и, следовательно, больше внутренняя энергия.
И наоборот, уменьшение внутренней энергии означает уменьшение кинетической энергии молекул и, следовательно, снижение температуры. Поэтому для идеального газа можно заключить, что всякое изменение внутренней энергии означает изменение температуры или, наоборот, всякое изменение температуры означает изменение внутренней энергии газа.
Для идеального газа внутренняя энергия определяется исключительно температурой!
Первый закон термодинамики
Согласно первому закону термодинамики внутреннюю энергию U и, следовательно, температуру идеального газа можно изменить двумя способами. С одной стороны, путем передачи тепла Q, а с другой стороны, совершая работу W.
\begin{align}
&\boxed{ Q+W=\Delta U } \\[5px]
\end{align}
Обратите внимание, что механизмы передачи энергии в виде тепла Q и как работы W основаны на двух принципиально разных принципах.
Для передачи тепла обязательно требуется разность температур, которая является основой для передачи энергии от молекул более горячего вещества к молекулам более холодного вещества. Однако в случае работы сила прилагается механически. Разность температур как движущая сила передачи энергии здесь не нужна, даже если температура газа изменяется за счет передаваемой работы. Выполнение работы на газ достигается уменьшением объема (сжатием) – увеличением внутренней энергии. Если же газ совершает работу на , то это приводит к увеличению объема (расширению) – уменьшению внутренней энергии.
Изменение внутренней энергии на примере компрессора
С помощью фундаментальной зависимости между теплотой, работой и внутренней энергией (температурой) можно объяснить многие термодинамические процессы. Это объясняет, например, почему компрессоры должны охлаждаться при производстве сжатого воздуха. Это связано с тем, что постоянное сжатие передает газу энергию в виде работы.
Согласно первому закону термодинамики, энергия, совершаемая над газом в виде работы, приводит к увеличению внутренней энергии. Это, в свою очередь, влияет на температуру газа, которая увеличивается. При этом температура сжатого воздуха в некоторых случаях достигает более 200 °C! Но не только воздушными компрессорами, но и при накачивании шины воздушным насосом такое повышение температуры воздуха становится заметным за счет работы, совершаемой над газом при сжатии!
Рисунок: Повышение температуры воздуха за счет выполнения работы над газом при накачивании велосипедной шины воздушным насосом Чтобы противодействовать повышению температуры при сжатии, энергия должна передаваться от газа в окружающую среду в той или иной форме . В воздушных компрессорах это достигается за счет рассеивания тепла через ребра охлаждения! Таким образом, с одной стороны, энергия передается газу посредством работы, а с другой стороны энергия передается из газа посредством теплоты.
В результате внутренняя энергия не будет так сильно изменяться при рассеивании тепла, а повышение температуры меньше.
На приведенной выше диаграмме потока энергии видно, что в случае, когда теплота не выделяется из газа, вся работа, передаваемая газу, используется для увеличения внутренней энергии и, следовательно, температуры. . С другой стороны, при охлаждении изменение внутренней энергии меньше на количество выделяемого тепла, и поэтому повышение температуры меньше.
В идеальном случае тепловыделение равно произведенной работе, так что фактически в газе не остается энергии и внутренняя энергия не изменяется. В этом случае температура также будет оставаться постоянной. Такой термодинамический процесс, протекающий при постоянной температуре, также называют изотермическим процессом. Изотермическое сжатие имеет место грубо, когда оно осуществляется очень медленно. В этом случае в окружающую среду всегда может быть передано достаточное количество тепла, чтобы предотвратить повышение температуры.
В статье Изменение внутренней энергии идеальных газов приведен расчет изменения внутренней энергии в зависимости от изменения температуры.
термодинамика — Почему сжатие поршня увеличивает внутреннюю энергию?
Задавать вопрос
спросил
Изменено 8 лет, 6 месяцев назад
Просмотрено 14 тысяч раз
$\begingroup$
Когда мы сжимаем поршень, его полная внутренняя энергия увеличивается, однако я не понимаю, почему.
При сжатии поршня температура должна изменяться, так как общая плотность энергии увеличивается.
При сжатии поршня совершается работа по сжатию газа. Однако это исключительно борьба с перепадом давления, а также с усилием для ускорения поршня.
Последнее несколько объяснимо, однако, когда мы оттягиваем поршень, разжимая воздух, мы не забираем энергию у воздуха. В то время как общая плотность энергии изменяется, сама общая энергия не должна изменяться, поскольку ни один процесс не удаляет энергию. Тем не менее, это так – так куда же уходит энергия?
В конечном счете, я думаю, все сводится к следующему: куда уходит энергия, , и как она туда попадает?
- термодинамика
- энергия
$\endgroup$
5
$\begingroup$
Первый закон термодинамики гласит: «Прирост внутренней энергии тела равен количеству тепла, переданному телу, за вычетом работы, совершенной телом». Предполагая отсутствие теплового потока (для простоты), это говорит о том, что «увеличение внутренней энергии тела равно работе, выполненной над телом».
Leave A Comment