Конспект по физики 8 класс

Краткий ответ

Закон сохранения энергии: энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а только переходит от одного тела к другому или из одного вида в другой.

Для системы тел:

\[ E=E_{\text{мех}}+U, \]

где \(E_{\text{мех}}\) — механическая энергия, \(U\) — внутренняя энергия.

Изменение полной энергии:

\[ \Delta E=\Delta E_{\text{мех}}+\Delta U=A+Q, \]

где \(A\) — работа внешних сил, \(Q\) — количество теплоты, полученное системой.

---

Конспект

1. Механическая энергия

Механическая энергия складывается из кинетической и потенциальной:

\[ E_{\text{мех}}=E_k+E_p. \]

• Кинетическая энергия:

\[ E_k=\frac{mv^2}{2}. \]

Она зависит от массы тела \(m\) и скорости \(v\).

• Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй:

\[ E_p=mgh. \]

Она зависит от массы \(m\), ускорения свободного падения \(g\) и высоты \(h\).

Если трения нет, механическая энергия сохраняется:

\[ E_{\text{мех}}=\text{const}. \]

Например, при падении тела потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая увеличивается:

\[ E_p\rightarrow E_k. \]

2. Превращение механической энергии во внутреннюю

В реальных процессах обычно присутствует трение. Поэтому механическая энергия уменьшается, но энергия не исчезает: она превращается во внутреннюю энергию тел.

Например, при торможении автомобиля нагреваются тормозные колодки и колёса:

\[ \Delta E_{\text{мех}}<0,\qquad \Delta U>0. \]

3. Полная энергия системы

Полная энергия системы тел равна сумме механической и внутренней энергии:

\[ E=E_{\text{мех}}+U. \]

Внутренняя энергия связана с движением и взаимодействием частиц вещества.

4. Закон сохранения энергии

Изменение полной энергии системы равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, полученного системой:

\[ \boxed{\Delta E=\Delta E_{\text{мех}}+\Delta U=A+Q}. \]

Здесь:

• \(A>0\) — внешние силы совершают работу над системой;
• \(Q>0\) — система получает тепло;
• \(A<0\) или \(Q<0\) — энергия уходит из системы.

5. Изолированная система

Если внешние силы не совершают работу и теплообмена нет:

\[ A=0,\qquad Q=0. \]

Тогда:

\[ \Delta E=0, \]

то есть полная энергия системы сохраняется.

При этом отдельные виды энергии могут превращаться друг в друга:

\[ \Delta E_{\text{мех}}=-\Delta U. \]

6. Применение к тепловым процессам

Если механическая энергия не изменяется:

\[ \Delta E_{\text{мех}}=0, \]

то:

\[ \Delta U=A+Q. \]

Например, газ сжимают, совершая над ним работу \(A=1\ \text{кДж}\), и одновременно передают ему тепло \(Q=1\ \text{кДж}\):

\[ \Delta U=A+Q=1+1=2\ \text{кДж}. \]

Ответ: внутренняя энергия газа увеличится на \(2\ \text{кДж}\).

7. Тепловой баланс

Если система изолирована и механическая энергия не меняется, то:

\[ \Delta U=0. \]

Количество теплоты, отданное одними телами, равно количеству теплоты, полученному другими:

\[ \boxed{Q_{\text{отд}}=Q_{\text{пол}}}. \]

---

Как решать похожие задания

1. Определи систему тел.
2. Запиши, какие виды энергии изменяются.
3. Выбери закон:

\[ \Delta E=\Delta E_{\text{мех}}+\Delta U=A+Q. \]

4. Для изолированной системы положи:

\[ A=0,\qquad Q=0. \]

5. Под## Конспект по теме

«Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах»

1. Механическая энергия

Механическая энергия состоит из кинетической и потенциальной:

\[ E_{\text{мех}}=E_k+E_p. \]

Если тела взаимодействуют только друг с другом и между ними нет трения, то механическая энергия сохраняется:

\[ E_{\text{мех}}=\text{const}. \]

При этом энергия может превращаться:

\[ E_p \leftrightarrow E_k. \]

Например, при падении тела потенциальная энергия превращается в кинетическую.

2. Превращение механической энергии во внутреннюю

В реальных процессах есть трение. Поэтому механическая энергия уменьшается, а внутренняя энергия тел увеличивается.

Например, при торможении автомобиля нагреваются тормозные колодки и колёса.

3. Полная энергия системы

Полная энергия системы тел равна сумме механической и внутренней энергий:

\[ \boxed{E=E_{\text{мех}}+U}, \]

где \(U\) — внутренняя энергия.

4. Закон сохранения энергии

Полная энергия системы изменяется в результате работы внешних сил и передачи теплоты:

\[ \boxed{\Delta E=\Delta E_{\text{мех}}+\Delta U=A+Q}. \]

Здесь:

• \(A\) — работа внешних сил;
• \(Q\) — количество теплоты, полученное системой;
• \(\Delta E\) — изменение полной энергии.

Энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно. Она только переходит от одного тела к другому или превращается из одного вида в другой.

5. Изолированная система

Система называется изолированной, если:

\[ A=0,\qquad Q=0. \]

Тогда её полная энергия сохраняется:

\[ \Delta E=0. \]

Если механическая энергия превращается во внутреннюю:

\[ \Delta E_{\text{мех}}=-\Delta U. \]

Уменьшение механической энергии равно увеличению внутренней энергии.

6. Закон сохранения энергии в тепловых процессах

Если механическая энергия не изменяется:

\[ \Delta E_{\text{мех}}=0, \]

то:

\[ \boxed{\Delta U=A+Q}. \]

Например, если газ сжимают, совершая над ним работу \(A=1\ \text{кДж}\), и передают ему тепло \(Q=1\ \text{кДж}\), то:

\[ \Delta U=1+1=2\ \text{кДж}. \]

Внутренняя энергия газа увеличится на \(2\ \text{кДж}\).

7. Уравнение теплового баланса

В изолированной системе количество теплоты, отданное одними телами, равно количеству теплоты, полученному другими:

\[ \boxed{Q_{\text{отд}}=Q_{\text{пол}}}. \]

Ответы на вопросы в конце параграфа

1. Закон сохранения механической энергии: если нет трения и внешнего воздействия, сумма кинетической и потенциальной энергий остаётся постоянной.
2. Полная энергия системы — сумма механической и внутренней энергий.
3. Изолированная система — система, на которую не действуют внешние силы и которая не обменивается теплотой с окружающими телами.
4. При тепловых процессах энергия передаётся от одного тела к другому или превращается из одного вида в другой; в изолированной системе отданное тепло равно полученному.