Перед изучением новой темы вспомним, что же такое внутренняя энергия тела и от чего она зависит.

Задавались ли вы когда-нибудь вопросом, почему те или иные тела, взаимодействуя, нагреваются? Что происходит внутри этих тел? К некоторым явлениям мы настолько привыкаем, что начинаем принимать их существование как должное.

Взять, к примеру, закипающий чайник. Что мы видим? Вода бурлит, стремясь вырваться из своего заточения.

Мы знаем, что все тела и вещества состоят из мельчайших частиц – молекул. Именно эти частицы при увеличении температуры увеличивают скорость своего движения, разбегаясь и сталкиваясь. И чем температура выше, тем интенсивнее происходят эти процессы.

Таким образом, при увеличении скорости движения молекул увеличивается их кинетическая энергия.

Движение становится более беспорядочным, всё чаще происходят столкновения молекул, то есть их взаимодействие. Таким образом, увеличивается энергия взаимодействия молекул, то есть их потенциальная энергия.

А кинетическая и потенциальнаяэнергия молекул в совокупности представляют собой внутреннюю энергию тела. Отсюда можно сделать вывод: чем выше температура тела, тем выше еговнутренняя энергия.

Выясним, каким образом можно изменить скорость движения молекул. Вспомним, как древние люди добывали огонь трением. Что при этом происходило?

Над сухой щепкой совершалась работа против сил трения. В результате обе деревянные поверхности нагревались, что способствовало возникновению процесса горения. Таких примеров множество: многократно сгибаемая и разгибаемая проволока нагревается, также в процессе обработки нагреваются напильник и деталь и т.д.

Все эти примеры служат доказательством тому, что внутренняя энергиятела увеличивается при совершении над телом работы.

А что если тело само совершает работу?

Рассмотрим опыт: в закрытый резиновой пробкой стеклянный сосуд, в котором находится несколько капель воды, будем нагнетать воздух с помощью насоса.

Через какое-то время пробка вылетит из сосуда, а в самом сосуде образуется туман.

Дело в том, что сжатый воздух выталкивает пробку, совершая при этом работу.

Работа совершается за счет внутренней энергии воздуха, которая при этом уменьшается. Этим и объясняется понижение температуры в сосуде и, как следствие, появление тумана. Таким образом, внутренняя энергия тела, совершающего работу, уменьшается.

Вспомним пример с чайником, греющимся на плите. За счет чего в данном случае происходит увеличение внутренней энергии? Явно не за счет работы против сил трения. Таким образом, внутреннюю энергию тела можно изменить без совершения работы.

Процесс изменения внутренней энергии тела без совершения над телом либо самим телом работы называется теплопередачей.

Теплопередача происходит в направлении от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой. Теплопередача прекращается в тот момент, когда температуры тел становятся одинаковыми.

Существует несколько видов теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение. Рассмотрим примеры. Чайник на плите (именно сам чайник) нагревается за счет теплопроводности.Вода, получающая тепло от нагретого чайника, нагревается за счёт конвекции.

А если налить холодную воду в блюдце и выставить на солнце, то нагревание будет происходить за счет излучения. Более подробно данные процессы будут изучены на следующих уроках.

Подводя итоги, изобразим схематично способы изменения внутренней энергии тела.