Что такое внутренняя энергия
Внутренняя энергия (U) — сумма всех кинетических и потенциальных энергий молекул вещества. При переходе из одного агрегатного состояния в другое кинетическая энергия молекул не меняется, так как температура остаётся постоянной, однако потенциальная энергия молекул изменяется, так как при фазовых переходах меняется расстояние между молекулами.
В модели идеального газа потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь, поэтому его внутренняя энергия равна сумме кинетических энергий молекул.
Какие бывают способы теплопередачи
Теплопередача — это физический процесс передачи энергии от более нагретого тела к менее нагретому.
Существует три способа теплопередачи:
- Теплопроводность — способ теплопередачи, происходящий без переноса вещества, за счёт хаотичного движения молекул.
Например, возьмём маленький железный брусок и начнём нагревать его с одного конца. При нагреве, молекулы нагреваемой части бруска начнут двигаться быстрее. Они начнут толкать соседние молекулы, те начнуть раскачивать следующие. Спустя некоторое время, за счёт соударений увеличится скорость колебаний около положения равновесия всех частиц бруска, а значит он целиком прогреется.
- Конвекция — способ теплопередачи путём переноса вещества в струях или потоках.
Примером конвекции являются обогреватели. Тёплый воздух рядом с радиатором имеет меньшую плотность, и под действием силы Архимеда, он поднимается вверх. А более холодный наоборот опускается, и при приближении к радиатору нагревается. Именно поэтому радиатор ставится снизу, а холодильные элементы и кондиционеры — сверху. Так они прогревают или охлаждают всю комнату равномерно.
- Излучение — теплопередача путём электромагнитного излучения. Может происходить в вакууме, то есть не требует наличие вещества для осуществления теплопередачи. Благодаря излучению тепло от Солнца передаётся на Землю.
Авторы:
Саня Эбонит, преподаватель «100балльного репетитора» по физике ЕГЭ;
Кир Синюткин, методист “100балльного репетитора” по физике ЕГЭ
