Примеры изменений внутренней энергии

Примеры изменений внутренней энергии

В чем проявляется изменение внутренней энергии

Пример механического эквивалента

Нагревание или охлаждение

Изменяется кинетическая энергия хаотического движения молекул, а в жидкости и твердом теле — также и потенциальная энергия взаимодействия молекул.

Чтобы нагреть от комнатной температуры до температуры кипения 1 литр воды, надо затратить столько же энергии, сколько нужно для подъема легкового автомобиля на высоту двенадцатиэтажного дома (рис. 30.1).

Плавление или кристаллизация

При разрушении или образовании кристаллической решетки изменяется потенциальная энергия взаимодействия атомов или молекул (без перестройки молекул вследствие химических реакций).

Чтобы расплавить 1 кг льда, надо затратить столько же энергии, сколько нужно для подъема легкового автомобиля на высоту десятиэтажного дома.

Испарение или конденсация

При разрыве или образовании связей между молекулами изменяется потенциальная энергия их взаимодействия (без перестройки молекул вследствие химических реакций).

Чтобы испарить 1 кг воды, надо затратить столько же энергии, сколько нужно для подъема легкового автомобиля на 70 этажей.

Химические реакции

При перестройке молекул происходит превращение потенциальной энергии взаимодействия атомов в кинетическую энергию хаотического движения молекул.

При сгорании 1 кг бензина выделяется столько энергии, сколько нужно, чтобы поднять легковой автомобиль на высоту 4,5 км.

Ядерные реакции

При делении или синтезе (объединении) атомных ядер происходит превращение потенциальной энергии взаимодействия частиц, входящих в состав атомного ядра, в кинетическую энергию хаотического движения частиц и энергию излучения.

При полном делении ядер в 1 кг урана выделяется энергия, достаточная для «забрасывания» полного железнодорожного состава на Луну.

Примеры изменений внутренней энергии 1Рис. 30.1. К сравнению внутренней и механической энергий.

На рис. 30.2 схематически изображена «пирамида» энергий, на которой представлено соотношение между различными видами энергии, которыми обладает данное тело. На схеме видно, что непосредственно «наблюдаемая» механическая энергия составляет лишь очень малую долю всей энергии, присущей телу.

Примеры изменений внутренней энергии 2Рис. 30.2. Схематическое изображение различных видов энергии, присущих телу.

Молекулярная физика и термодинамика.