Реши задание на изображении
Краткий ответ: внутренняя энергия — это сумма кинетической энергии хаотического движения частиц и потенциальной энергии их взаимодействия. Она увеличивается при нагревании, при переходе в «более разряженное» состояние (плавление, испарение) и при переходе механической энергии во внутреннюю — при ударе, трении, деформации. При обратных процессах уменьшается.
Верхний блок
Что называют внутренней энергией тела?
Это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело: сумма кинетической энергии их теплового движения и потенциальной энергии взаимодействия.Превращения энергии при подъёме и падении шара.
Если шар подбросили вверх, при подъёме его кинетическая энергия уменьшается, а потенциальная энергия взаимодействия с Землёй растёт. В верхней точке \(E_k=0\), \(E_p\) максимальна. При падении происходит обратное: потенциальная энергия переходит в кинетическую. При ударе о землю часть механической энергии переходит во внутреннюю — шар и поверхность нагреваются и деформируются.Что свидетельствует об изменении состояний свинцового шара и плиты при соударении?
Их деформация (появление вмятины, изменение формы) и нагревание. Это значит, что механическая энергия перешла во внутреннюю.Примеры перехода механической энергии во внутреннюю:
забивание гвоздя молотком, трение ладоней, торможение автомобиля (нагреваются тормозные колодки), сверление отверстия, падение камня на землю.От чего зависит внутренняя энергия тела?
От температуры, агрегатного состояния, массы тела (числа частиц) и рода вещества. В первую очередь — от температуры и агрегатного состояния.Почему при переходе жидкости в газ внутренняя энергия растёт без изменения температуры?
При испарении молекулы преодолевают силы притяжения и удаляются друг от друга. Поэтому потенциальная энергия их взаимодействия увеличивается. Кинетическая энергия при постоянной температуре не меняется, но внутренняя энергия растёт за счёт потенциальной.
Нижний блок
Существует ли связь между внутренней энергией и температурой?
Да, но не однозначная. Температура — мера средней кинетической энергии молекул: при нагревании внутренняя энергия растёт. Однако при плавлении или кипении температура постоянна, а внутренняя энергия меняется за счёт потенциальной энергии взаимодействия частиц.Доказательство по МКТ, что все тела обладают внутренней энергией.
По МКТ: все тела состоят из частиц; частицы непрерывно движутся, значит, обладают кинетической энергией; частицы взаимодействуют, значит, обладают потенциальной энергией. Сумма этих энергий и есть внутренняя энергия. Поэтому любое тело обладает внутренней энергией.Переход вещества и внутренняя энергия.
На фото вопрос обрезан. По тексту параграфа: при переходе жидкости в газ внутренняя энергия увеличивается, а при обратном переходе — из газа в жидкость, а затем в твёрдое тело — уменьшается. Какой именно переход указан в третьем вопросе?
Главная идея
\[ E_{\text{внутр}} = E_k \text{ частиц} + E_p \text{ их взаимодействия} \]
- \(E_k\) растёт с температурой;
- \(E_p\) растёт, когда частицы удаляются друг от друга (плавление, испарение), и уменьшается при сближении (конденсация, кристаллизация);
- механическая энергия тела как целого может переходить во внутреннюю при ударах, трении и деформации.
Проверка: если в задаче сказано «температура не меняется», а агрегатное состояние меняется, объясняй ответ через изменение потенциальной энергии частиц, а не кинетической.
