Jak změnit mechanickou energii těla? Je to velmi jednoduché. Změňte jeho umístění nebo mu udělejte zrychlení. Například kopněte do míče nebo jej zvedněte výše nad zem.

V prvním případě změníme jeho kinetickou energii, ve druhém potenciální. A co vnitřní energie? Jak změnit vnitřní energii těla? Nejprve pojďme zjistit, co to je. Vnitřní energie je kinetická a potenciální energie všech částic, které tvoří těleso. Zejména kinetická energie částic je energií jejich pohybu. A rychlost jejich pohybu, jak víte, závisí na teplotě. Čili logický závěr je, že zvýšením teploty těla zvýšíme jeho vnitřní energii. Nejjednodušší způsob, jak zvýšit tělesnou teplotu, je přenos tepla. Při kontaktu těles s různou teplotou se chladnější těleso ohřívá vlivem teplejšího. Teplejší tělo je v tomto případě chlazeno.

Jednoduchý denní příklad: studená lžička v šálku horkého čaje se velmi rychle zahřeje, zatímco čaj se trochu ochladí. Zvýšení tělesné teploty je možné i jinými způsoby. Co všichni děláme, když nám na ulici mrznou obličej nebo ruce? Máme tři z nich. Předměty se při tření zahřívají. Předměty se také zahřívají při nárazu, tlaku, tedy jinými slovy při interakci. Každý ví, jak se v dávných dobách rozdělával oheň – buď o sebe třeli kusy dřeva, nebo naráželi křemíkem na jiný kámen. Také v naší době se v křemíkových zapalovačích používá tření kovové tyče o pazourek.

Až dosud jsme mluvili o změně vnitřní energie změnou kinetické energie částic, z nichž se skládá. A co potenciální energie těchto stejných částic? Jak víte, potenciální energie částic je energií jejich vzájemného uspořádání. Abychom tedy změnili potenciální energii částic tělesa, potřebujeme těleso deformovat: stlačit, zkroutit a tak dále, to znamená změnit vzájemné uspořádání částic. Toho je dosaženo působením na tělo. Měníme rychlost jednotlivých částí těla, to znamená, že na tom pracujeme.

Příklady změn vnitřní energie

Všechny případy dopadu na tělo za účelem změny jeho vnitřní energie jsou tedy dosaženy dvěma způsoby. Buď přenosem tepla do něj, tedy přenosem tepla, nebo změnou rychlosti jeho částic, tedy vykonáváním práce na tělese.

Příklady změn vnitřní energie- to jsou prakticky všechny procesy probíhající ve světě. Vnitřní energie částic se nemění v případě, že se s tělem vůbec nic nestane, což, musíte souhlasit, je extrémně vzácné - platí zákon zachování energie. Neustále se kolem nás něco děje. I u předmětů, u kterých se na první pohled nic neděje, ve skutečnosti dochází k různým pro nás nepostřehnutelným změnám: mírné změny teploty, drobné deformace a podobně. Židle se pod naší váhou prohýbá, teplota knihy na poličce se mírně mění s každým pohybem vzduchu, o průvanu nemluvě. No a u živých těl je beze slov jasné, že se v nich neustále něco děje a vnitřní energie se mění téměř v každém okamžiku.

676. Je rotace umělé družice kolem Země tepelný pohyb?
Ne, to není. Tepelný pohyb je neuspořádaný pohyb molekul a atomů, které tvoří těleso.

677. Lze pohyb molekul plynu nazvat tepelným pohybem?
Tepelný pohyb je proces chaotického pohybu částic. Molekuly plynu se pohybují chaoticky, takže jejich pohyb lze nazvat tepelným. 678. Dá se říci, že jev difúze je způsoben tepelným pohybem?
Tepelný pohyb je proces chaotického pohybu částic v hmotě. Difúze je proces vzájemného pronikání atomů a molekul jedné látky do druhé. Proces vzájemného pronikání je způsoben chaotickým pohybem atomů a molekul, proto je fenomén difúze způsoben tepelným pohybem.

679. Co se stane s pohybem tepla, když teplota vzroste?
S rostoucí teplotou se zvyšuje rychlost pohybu molekul.

680. Změní se kinetická a potenciální energie molekul vody v těsně uzavřené nádobě se studenou vodou, pokud je ponořena do horké vody?
Teplota v nádobě se zvýší v důsledku jevu přenosu tepla, čímž se zvýší kinetická energie. Potenciální energie zůstane nezměněna, protože závisí na vzdálenosti mezi molekulami, ale nemění se.

681. Volně padající míč, který narazí na asfalt, se znovu odrazí, ale nikdy se nezvedne do počáteční výšky, ze které spadl. Proč?
Protože kinetická energie míče je vynaložena na překonání odporu vzduchu a gravitačních sil.

682. Hodí se mince. K jakým energetickým přeměnám dochází, když se zvedne mince? když to padá? v okamžiku dopadu na asfalt?
S rostoucí výškou náběhu mince roste její potenciální energie a klesá kinetická energie. V nejvyšším bodě je potenciální energie maximální a kinetická energie minimální. Na začátku pádu se kinetická energie zvyšuje a potenciál klesá. V okamžiku před nárazem je kinetická energie maximální a potenciál minimální. Při nárazu se část energie přemění na teplo a také na deformační energii.

683. Proč se mince zahřívá při dopadu na asfalt?
Protože část energie mince jde do tepla.

684. Do jedné sklenice se naleje horká voda, do druhé studená o stejné hmotnosti. Ve které sklenici má voda více vnitřní energie?
Molekuly se pohybují rychleji ve sklenici horké vody než ve studené vodě. Proto má horká voda více vnitřní energie.

685. Uveďte příklady změn vnitřní energie těles při jejich stlačení.
Ohřev vzduchu v pístu čerpadla.

686. Jak se mění vnitřní energie těles při tření? Dát příklad.
Zvyšuje. Broušení nože na brousku; tření pneumatik automobilu při brzdění.

687. Mění se vnitřní energie těles při dopadu? Dát příklad.
Při dopadu se zvyšuje vnitřní energie těles. Práce s kladivem; odrážení míče od podlahy.

688. Proč dochází ke změně vnitřní energie pružiny při jejím stlačení?
Když je pružina stlačena, její potenciální energie se zvyšuje. V důsledku toho se zvyšuje vnitřní energie.

689. Mění se vnitřní energie plynu při jeho expanzi?
Když se plyn rozpíná, působí proti vnějším silám, zatímco jeho vnitřní energie klesá.

690. Co se děje s vnitřní energií kapalných a pevných těles při jejich zahřívání?
Ke zvýšení vnitřní energie dochází v důsledku zvýšení rychlosti pohybu částic.

691. Mění se vnitřní energie ledu při tání?
Při tání ledu se zvyšuje vnitřní energie v důsledku dodávání tepla sáláním a přenosem tepla.

692. Síla tření působí na tělo. Jaké znaky naznačují změnu vnitřní energie těla?
Při vykonávání třecí práce se těleso zahřívá, kinetická energie se zvyšuje a způsobuje nárůst vnitřní energie.

Cíle: 1. Dláto se po broušení na brusném kotouči zahřeje. Dláto vyjmuté z kovárny je také horké. Je důvod nárůstu teploty sekáče stejný? 2. Když se hlavička sirky otře o krabičku, zápalka se zapálí. Vysvětlete jev. 3. Při tření o krabičky se zápalka rozsvítí. Vzplane také, když ji přivedete do plamene svíčky. Jaké jsou podobnosti a rozdíly v důvodech, které vedly v obou případech k zapálení zápasu. 4. Uveďte příklady změn vnitřní energie těla v procesu vykonávání práce při: tření, nárazu, stlačení. 5. Proč se pila při dlouhém řezání zahřívá? 6. Proč si můžete popálit ruce, když rychle sklouznete po tyči nebo laně?

7. Proč brusle na ledě snadno kloužou, ale na skle, jehož povrch je hladší, se na bruslích bruslit nedá? 8. Proč se při zatloukání hřebíku slabě zahřívá hlavička a když už je hřebík zaražený, tak stačí pár ran k silnému zahřátí hlavičky? 9. Jaký je důvod silného zahřívání a spalování umělých družic Země při vstupu do nižších hustých vrstev atmosféry?