مما تتكون الطاقة الداخلية؟ الطاقة الداخلية للجسم. ليست عملية متساوية الضغط

إلى جانب الطاقة الميكانيكية ، يمتلك أي جسم (أو نظام) طاقة داخلية. الطاقة الداخليةهي طاقة الراحة. وتتكون من الحركة الحرارية الفوضوية للجزيئات التي يتكون منها الجسم ، والطاقة الكامنة لموقعها النسبي ، والطاقة الحركية والمحتملة للإلكترونات في الذرات ، والنوكليونات في النوى ، وما إلى ذلك.

في الديناميكا الحرارية ، من المهم معرفة ليس القيمة المطلقة للطاقة الداخلية ، ولكن تغيرها.

في العمليات الديناميكية الحرارية ، تتغير الطاقة الحركية للجزيئات المتحركة فقط (الطاقة الحرارية ليست كافية لتغيير بنية الذرة ، بل وتغيير بنية النواة بشكل أكبر). لذلك ، في الواقع تحت الطاقة الداخليةفي الديناميكا الحرارية تعني الطاقة الفوضى الحراريةالحركات الجزيئية.

الطاقة الداخلية يوواحد مول من الغاز المثالي يساوي:

هكذا، الطاقة الداخلية تعتمد فقط على درجة الحرارة. الطاقة الداخلية U هي وظيفة لحالة النظام ، بغض النظر عن الخلفية.

من الواضح ، في الحالة العامة ، أن النظام الديناميكي الحراري يمكن أن يحتوي على طاقة داخلية وميكانيكية ، ويمكن للأنظمة المختلفة تبادل هذه الأنواع من الطاقة.

تبادل الطاقة الميكانيكيةتتميز بالكمال العمل أوتبادل الطاقة الداخلية - كمية الحرارة المنقولة Q.

على سبيل المثال ، في الشتاء رميت حجرًا ساخنًا في الثلج. بسبب احتياطي الطاقة الكامنة ، تم عمل ميكانيكي لسحق الثلج ، وبسبب احتياطي الطاقة الداخلية ، تم ذوبان الثلج. إذا كان الحجر باردا ، أي. درجة حرارة الحجر تساوي درجة حرارة البيئة ، عندها سيتم العمل فقط ، ولكن لن يكون هناك تبادل للطاقة الداخلية.

لذا ، فإن العمل والحرارة ليسا شكلين خاصين من أشكال الطاقة. لا يمكنك الحديث عن مخزون الحرارة أو العمل. هذا قياس نقلنظام آخر للطاقة الميكانيكية أو الداخلية. يمكننا الحديث عن احتياطي هذه الطاقات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حرارية والعكس صحيح. على سبيل المثال ، إذا قمت بضرب سندان بمطرقة ، فسيتم تسخين المطرقة والسندان بعد فترة (هذا مثال تبديدطاقة).

هناك العديد من الأمثلة على تحول شكل من أشكال الطاقة إلى شكل آخر.

تظهر التجربة أنه في جميع الأحوال ، تحويل الطاقة الميكانيكيةإلى الحرارية والعكس صحيح دائمًا بكميات مكافئة تمامًا.هذا هو جوهر القانون الأول للديناميكا الحرارية ، الذي ينبع من قانون الحفاظ على الطاقة.

تستخدم كمية الحرارة المنقولة إلى الجسم لزيادة الطاقة الداخلية وأداء العمل على الجسم:

- هذا ما هو عليه القانون الأول للديناميكا الحرارية ، أو قانون حفظ الطاقة في الديناميكا الحرارية.

قاعدة التوقيع:إذا تم نقل الحرارة من البيئة هذا النظام،واذا كان النظام يقوم بعمل على الاجسام المحيطة في حين. بالنظر إلى قاعدة الإشارة ، يمكن كتابة القانون الأول للديناميكا الحرارية على النحو التالي:

في هذا التعبير يوهي وظيفة حالة النظام ؛ د يوهو مجموع فرقها ، و سو δ أهم ليسوا. في كل حالة ، يمتلك النظام قيمة معينة وفقط من هذا القبيل للطاقة الداخلية ، لذلك يمكننا أن نكتب:

,

من المهم ملاحظة أن الحرارة سو العمل أتعتمد على كيفية إجراء الانتقال من الحالة 1 إلى الحالة 2 (متساوي الصدر ، ثابت الحرارة ، إلخ) ، والطاقة الداخلية يولا تعتمد. في الوقت نفسه ، لا يمكن القول أن النظام له قيمة حرارة وعمل محدد لحالة معينة.

من الصيغة (4.1.2) يتبع ذلك أنه يتم التعبير عن كمية الحرارة في نفس وحدات العمل والطاقة ، أي بالجول (J).

من الأهمية بمكان في الديناميكا الحرارية العمليات الدائرية أو الدورية التي يعود فيها النظام ، بعد المرور عبر سلسلة من الحالات ، إلى حالته الأصلية. يوضح الشكل 4.1 عملية دورية 1– أ–2–ب-1 ، بينما تم العمل أ.

أرز. 4.1

لأن يوهي وظيفة الدولة ، إذن

هذا صحيح بالنسبة لأية وظيفة حكومية.

إذا كان ذلك وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية ، أي من المستحيل بناء محرك يعمل بشكل دوري يقوم بعمل أكثر من كمية الطاقة التي يتم نقلها إليه من الخارج. بعبارة أخرى ، آلة الحركة الدائمة من النوع الأول مستحيلة. هذه إحدى صيغ القانون الأول للديناميكا الحرارية.

وتجدر الإشارة إلى أن القانون الأول للديناميكا الحرارية لا يشير إلى الاتجاه الذي تسير فيه عمليات تغيير الحالة ، وهو أحد أوجه القصور فيه.

تحتوي جميع الأجسام العيانية من حولنا على جزيئات في تكوينها: ذرات أو جزيئات. كونها في حركة مستمرة ، فإنها تمتلك نوعين من الطاقة في وقت واحد: الحركية والجهد وتشكيل الطاقة الداخلية للجسم:

U = ∑ E k + E p

يشمل هذا المفهوم أيضًا طاقة التفاعل مع الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات مع بعضها البعض.

هل من الممكن تغيير الطاقة الداخلية

هناك 3 طرق لتغييره:

• بسبب عملية نقل الحرارة ؛
• عن طريق القيام بأعمال ميكانيكية ؛
• من خلال التفاعلات الكيميائية.

دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في جميع الخيارات.

إذا تم العمل من قبل الجسم نفسه ، فإن طاقته الداخلية ستنخفض ، وعندما يتم العمل على الجسم ، ستزداد طاقته الداخلية.

أبسط الأمثلة على زيادة الطاقة هي حالات إشعال النار بمساعدة الاحتكاك:

• باستخدام Tinder ؛
• بمساعدة الصوان
• باستخدام المباريات.

العمليات الحرارية المرتبطة بتغيرات درجة الحرارة مصحوبة أيضًا بتغيرات في الطاقة الداخلية. إذا تم تسخين الجسم ، ستزداد طاقته.

نتيجة التفاعلات الكيميائية هي تحول المواد التي تختلف عن بعضها البعض في التركيب والتركيب. على سبيل المثال ، في عملية احتراق الوقود ، بعد الجمع بين الهيدروجين والأكسجين ، يتكون أول أكسيد الكربون. عندما يتم الجمع بين حمض الهيدروكلوريك والزنك ، سيتم إطلاق الهيدروجين ، ونتيجة لاحتراق الهيدروجين ، سيتم إطلاق بخار الماء.

ستتغير الطاقة الداخلية للجسم أيضًا بسبب انتقال الإلكترونات من غلاف إلكتروني إلى آخر.

طاقة الجسد - التبعية والخصائص

الطاقة الداخلية هي سمة من سمات الحالة الحرارية للجسم. يعتمد على:

• حالة التجميع والتغيرات أثناء الغليان والتبخر أو التبلور أو التكثيف أو الذوبان أو التسامي ؛
• وزن الجسم؛
• درجة حرارة الجسم التي تميز الطاقة الحركية للجزيئات ؛
• نوع المادة.

الطاقة الداخلية للغاز المثالي أحادي الذرة

هذه الطاقة ، بشكل مثالي ، هي مجموع الطاقات الحركية لكل جسيم ، والتي تتحرك بشكل عشوائي ومستمر ، والطاقة الكامنة لتفاعلها داخل جسم معين. يحدث هذا بسبب تغير في درجة الحرارة ، وهو ما أكدته تجارب جول.

لحساب الطاقة الداخلية لغاز أحادي الذرة ، استخدم المعادلة:

حيث تتغير الطاقة الداخلية حسب التغير في درجة الحرارة (تزداد مع ارتفاع درجة الحرارة وتنخفض بانخفاضها). الطاقة الداخلية هي وظيفة الدولة.

INTERNAL ENERGY ، وظيفة U للمعلمات الديناميكية الحرارية للنظام (على سبيل المثال ، الحجم V ودرجة الحرارة T) ، والتي يتم تحديد تغييرها من خلال العمل الذي يتم تنفيذه بواسطة نظام متجانس في ظل حالة عزله ثابت الحرارة. تم تقديم مفهوم "الطاقة الداخلية" في عام 1851 من قبل دبليو طومسون (اللورد كلفن). إن وجود الوظيفة U (V ، T) هو نتيجة للقانون الأول للديناميكا الحرارية - قانون الحفاظ على الطاقة كما هو مطبق على العمليات التي يتم فيها نقل الحرارة. زيادة الطاقة الداخلية ΔU = ΔQ-A ، حيث ΔQ هي مقدار الحرارة المنقولة إلى النظام ، A = pΔV هو الشغل الذي يقوم به النظام ، p هو الضغط. وفقًا لقانون حفظ الطاقة ، فإن الطاقة الداخلية هي وظيفة ذات قيمة واحدة لحالة النظام المادي ، أي وظيفة ذات قيمة واحدة للمتغيرات المستقلة التي تحدد هذه الحالة ، مثل درجة الحرارة والحجم. يؤدي تفرد الطاقة الداخلية إلى حقيقة أنه على الرغم من أن Q و A يعتمدان على طبيعة العملية التي تنقل النظام من حالة مع U 1 إلى حالة مع U 2 ، فإن الزيادة ΔU يتم تحديدها فقط من خلال القيم من الطاقة الداخلية في الحالات الأولية والنهائية: ΔU = U 1 - U 2. لذلك ، بالنسبة لعملية دائرية ، فإن التغيير الكلي في الطاقة الداخلية هو صفر و Q = A. في عملية ثابتة ثابتة (ΔQ = 0) ، يكون التغيير في الطاقة الداخلية مساويًا للعمل الذي يقوم به النظام في عملية شبه ثابتة بطيئة بلا حدود.

بشكل عام ، الطاقة الداخلية هي دالة للمعلمات الديناميكية الحرارية الخارجية والداخلية ، بما في ذلك درجة الحرارة. بدلاً من درجة الحرارة ، يمكن اختيار الانتروبيا S كمعامل ديناميكي حراري.وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، ΔQ = ТΔS ، ثم ΔU = S -рΔV. الطاقة الداخلية كدالة للإنتروبيا والحجم U (S ، V) هي إحدى إمكانات الوظيفة الديناميكية الحرارية (المميزة) ، لأن يحدد جميع الخصائص الديناميكية الحرارية للنظام. إذا كان النظام يتكون من مكونات n ، فإن U تعتمد (باستثناء S و V) على عدد الجسيمات N i في المكونات ، i = 1 ، 2 ، ... ، n. يحدد الحد الأدنى من U في الانتروبيا الثابتة وحجم وكتل المكونات التوازن المستقر للأنظمة متعددة الأطوار ومتعددة المكونات.

من وجهة نظر النظرية الحركية الجزيئية للطاقة الداخلية ، فإن متوسط ​​الطاقة الميكانيكية (الطاقة الحركية وطاقة التفاعل) لجميع جسيمات النظام منطقي. إذا دخل مجال كهرومغناطيسي إلى النظام الديناميكي الحراري ، فعندئذ يتم تضمين طاقته أيضًا في الطاقة الداخلية. الطاقة الحركية لحركة الجسم ككل ليست مدرجة في الطاقة الداخلية.

بالنسبة للغاز المثالي الذي يخضع للإحصاءات الكلاسيكية ، تعتمد الطاقة الداخلية فقط على درجة الحرارة: U = CVT ، حيث CV هي السعة الحرارية عند الحجم الثابت. بالنسبة للغاز والسائل غير المثاليين ، تعتمد الطاقة الداخلية أيضًا على الحجم المحدد v = V / N ، حيث N هو عدد الجسيمات. على سبيل المثال ، بالنسبة للغاز الذي يخضع لمعادلة فان دير فال ، فإن الطاقة الداخلية لها الشكل U = CVT - a / v ، حيث a ثابت يأخذ في الاعتبار الجذب المتبادل للجزيئات.

أشعل. انظر في شارع. الديناميكا الحرارية.

تشكلت الديناميكا الحرارية كنظام بحلول منتصف القرن التاسع عشر. حدث هذا بعد اكتشاف قانون الحفاظ على الطاقة. هناك علاقة محددة بين الديناميكا الحرارية والحركية الجزيئية. ما هي مكانة الطاقة الداخلية من الناحية النظرية؟ دعنا نعتبرها في المقال.

الميكانيكا الإحصائية والديناميكا الحرارية

لم تكن النظرية العلمية الأصلية للعمليات الحرارية حركية جزيئية. الأول كان الديناميكا الحرارية. تم تشكيله في عملية دراسة الظروف المثلى لاستخدام الحرارة لتنفيذ العمل. حدث هذا في منتصف القرن التاسع عشر ، قبل قبول الخواص الحركية الجزيئية. اليوم ، يتم استخدام كل من الديناميكا الحرارية والنظرية الحركية الجزيئية في التكنولوجيا والعلوم. هذا الأخير في الفيزياء النظرية يسمى الميكانيكا الإحصائية. هي ، جنبًا إلى جنب مع الديناميكا الحرارية ، تستكشف استخدام أساليب مختلفةنفس الظواهر. هاتان النظريتان تكملان بعضهما البعض. يتكون أساس الديناميكا الحرارية من قانونين. كلاهما يتعلق بسلوك الطاقة ويتم تأسيسهما تجريبيًا. هذه القوانين صالحة لأي مادة ، بغض النظر عن الهيكل الداخلي. تعتبر الميكانيكا الإحصائية علمًا أعمق وأكثر دقة. بالمقارنة مع الديناميكا الحرارية ، فهي أكثر تعقيدًا. يتم استخدامه عندما تكون العلاقات الديناميكية الحرارية غير كافية لشرح الظواهر قيد الدراسة.

النظرية الحركية الجزيئية

بحلول منتصف القرن التاسع عشر ، ثبت أنه إلى جانب الطاقة الميكانيكية ، توجد أيضًا طاقة داخلية للأجسام العيانية. يتم تضمينه في ميزان الطاقة التحولات الطبيعية. بعد اكتشاف الطاقة الداخلية ، تمت صياغة الموقف من الحفاظ عليها وتحويلها. بينما يتوقف انزلاق قرص على الجليد تحت تأثير الاحتكاك ، فإن طاقته الحركية (الميكانيكية) لا تتوقف عن الوجود فحسب ، بل تنتقل إلى جزيئات القرص والجليد. عند الحركة ، تتشوه خشونة أسطح الأجسام المعرضة للاحتكاك. في الوقت نفسه ، تزداد شدة الجزيئات المتحركة بشكل عشوائي. عندما يتم تسخين كلا الجسمين ، تزداد الطاقة الداخلية. من السهل أيضًا ملاحظة الانتقال العكسي. عندما يتم تسخين الماء في أنبوب اختبار مغلق ، تبدأ الطاقة الداخلية (كل من الماء والبخار الناتج) في الزيادة. سيزداد الضغط ، مما يؤدي إلى إخراج السدادة بالقوة. ستؤدي الطاقة الداخلية للبخار إلى زيادة الطاقة الحركية. في عملية التمدد ، يعمل البخار. في الوقت نفسه ، تنخفض طاقتها الداخلية. نتيجة لذلك ، يتم تبريد البخار.

الطاقة الداخلية. معلومات عامة

مع الحركة العشوائية لجميع الجزيئات ، يكون مجموع طاقاتها الحركية ، وكذلك الطاقات الكامنة لتفاعلاتها ، هو الطاقة الداخلية. بالنظر إلى موضع الجزيئات بالنسبة لبعضها البعض وحركتها ، يكاد يكون من المستحيل حساب هذا المجموع. هذا بسبب كمية ضخمةالعناصر في الأجسام العيانية. في هذا الصدد ، من الضروري أن تكون قادرًا على حساب القيمة وفقًا للمعايير العيانية التي يمكن قياسها.

غاز أحادي الذرة

تعتبر المادة بسيطة للغاية في خصائصها ، لأنها تتكون من ذرات فردية ، وليس جزيئات. تشمل الغازات أحادية الذرة الأرجون والهيليوم والنيون. الطاقة الكامنة في هذه الحالة تساوي الصفر. هذا يرجع إلى حقيقة أن جزيئات الغاز المثالي لا تتفاعل مع بعضها البعض. الطاقة الحركية للحركة الجزيئية العشوائية هي العامل المحدد للداخلية (U). من أجل حساب U لغاز أحادي الكتلة m ، نحتاج إلى ضرب الطاقة الحركية (المتوسط) للذرة الأولى في العدد الإجمالي لجميع الذرات. ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن kNA = R. بناءً على البيانات المتوفرة لدينا ، نحصل على الصيغة التالية: U = 2/3 × م / م × رت ،حيث الطاقة الداخلية تتناسب طرديا مع درجة الحرارة المطلقة. يتم تحديد جميع التغييرات في U فقط بواسطة T (درجة الحرارة) المقاسة في الحالة الأولية والنهائية للغاز ، ولا ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالحجم. هذا يرجع إلى حقيقة أن تفاعلات طاقتها الكامنة تساوي 0 ، ولا تعتمد على الإطلاق على معلمات النظام الأخرى للأجسام العيانية. في حالة وجود جزيئات أكثر تعقيدًا ، سيكون للغاز المثالي أيضًا طاقة داخلية تتناسب طرديًا مع درجة الحرارة المطلقة. لكن ، يجب أن أقول ، في هذه الحالة ، بين U و T ، سيتغير معامل التناسب. بعد كل شيء ، لا تؤدي الجزيئات المعقدة حركات انتقالية فحسب ، بل تؤدي أيضًا حركات دورانية. الطاقة الداخلية تساوي مجموع حركات الجزيئات.

على ماذا تعتمد U؟

تتأثر الطاقة الداخلية بأحد المعلمات العيانية. هذه هي درجة الحرارة. بالنسبة للغازات الحقيقية والسوائل والمواد الصلبة ، فإن الطاقة الكامنة (المتوسط) أثناء تفاعل الجزيئات لا تساوي الصفر. على الرغم من أنه ، إذا نظرنا في الأمر بشكل أكثر دقة ، فإنه بالنسبة للغازات يكون أقل بكثير من الحركة (المتوسط). في الوقت نفسه ، بالنسبة للأجسام الصلبة والسائلة ، فهي قابلة للمقارنة معها. لكن متوسط ​​U يعتمد على V للمادة ، لأنه خلال فترة تغييرها ، يتغير أيضًا متوسط ​​المسافة الموجودة بين الجزيئات. ويترتب على ذلك أنه في الديناميكا الحرارية ، لا تعتمد الطاقة الداخلية على درجة الحرارة T فقط ، ولكن أيضًا على V (الحجم). تحدد قيمتها بشكل فريد حالة الأجساد ، ومن ثم فإن U.

محيط العالم

من الصعب تخيل احتياطيات الطاقة الهائلة التي تحتويها المحيطات. ضع في اعتبارك ما هي الطاقة الداخلية للمياه. وتجدر الإشارة إلى أنها حرارية أيضًا ، لأنها تشكلت نتيجة ارتفاع درجة حرارة الجزء السائل من سطح المحيط. لذلك ، بوجود فرق ، على سبيل المثال ، بمقدار 20 درجة فيما يتعلق بمياه القاع ، فإنه يكتسب قيمة تبلغ حوالي 10 ^ 26 ج. عند قياس التيارات في المحيط ، تقدر طاقته الحركية بحوالي 10 ^ 18 ج.

المشاكل العالمية

هناك مشاكل عالمية يمكن وضعها على المستوى العالمي. وتشمل هذه:

استنفاد احتياطيات الوقود الأحفوري (النفط والغاز بشكل أساسي) ؛

تلوث بيئي كبير مرتبط باستخدام هذه المعادن ؛

"التلوث" الحراري ، بالإضافة إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما يهدد الاضطرابات المناخية العالمية ؛

استخدام احتياطيات اليورانيوم ، مما يؤدي إلى ظهور النفايات المشعة ، والتي لها تأثير سلبي للغاية على حياة جميع الكائنات الحية ؛

استخدام الطاقة النووية الحرارية.

خاتمة

كل هذا الشك حول العواقب التي ستأتي بالتأكيد إذا لم نتوقف عن استهلاك الطاقة المستخرجة بهذه الطرق ، يجبر العلماء والمهندسين على تكريس كل اهتمامهم تقريبًا لحل هذه المشكلة. مهمتهم الرئيسية هي العثور على المصدر الأمثل للطاقة. ومن المهم أيضًا إشراك العمليات الطبيعية المختلفة. من بينها ، الأكثر إثارة للاهتمام: الشمس ، أو بالأحرى الحرارة الشمسية والرياح والطاقة في المحيطات.

في كثير من البلدان ، لطالما اعتبرت البحار والمحيطات مصدرًا للطاقة ، وأصبحت آفاقها واعدة أكثر. المحيط محفوف بالعديد من الأسرار ، وطاقته الداخلية هي ينبوع لا نهاية له من الاحتمالات. كم عدد الطرق التي تزودنا بها لاستخراج الطاقة (مثل التيارات المحيطية ، وطاقة المد والجزر ، والطاقة الحرارية ، وغيرها) تجعلنا بالفعل نفكر في عظمتها.

أي جسم أو جسم لديه طاقة. على سبيل المثال ، تمتلك الطائرة الطائرة أو الكرة المتساقطة طاقة ميكانيكية. اعتمادًا على التفاعل مع الأجسام الخارجية ، يتم تمييز نوعين من الطاقة الميكانيكية: الحركية والجهد. تمتلك الطاقة الحركية جميع الأشياء التي تتحرك في الفضاء بطريقة أو بأخرى. هذه طائرة ، طائر ، كرة تطير عند البوابة ، سيارة متحركة ، إلخ. النوع الثاني من الطاقة الميكانيكية هو الجهد. تمتلك هذه الطاقة ، على سبيل المثال ، حجر أو كرة مرتفعة فوق الأرض ، أو زنبرك مضغوط ، إلخ. في هذه الحالة ، يمكن تحويل الطاقة الحركية للجسم إلى طاقة كامنة والعكس صحيح.

الطائرات والمروحيات والمنطاد لديها الطاقة الحركية

الربيع المضغوط لديه طاقة كامنة

تأمل في مثال. يلتقط المدرب الكرة ويمسكها بيديه. الكرة لديها طاقة كامنة. عندما يقوم المدرب بإلقاء الكرة على الأرض ، يكون لديها طاقة حركية وهي تطير. بعد أن ترتد الكرة ، يوجد أيضًا تدفق للطاقة حتى ترقد الكرة في الملعب. في هذه الحالة كل من الطاقات الحركية والجهد تساوي الصفر. لكن الكرة في نفس الوقت زادت الطاقة الداخلية للجزيئات بسبب التفاعل مع المجال.

ولكن هناك أيضًا الطاقة الداخلية لجزيئات الجسم ، على سبيل المثال ، نفس الكرة. طالما أننا نحركها أو نرفعها ، فإن الطاقة الداخلية لا تتغير. لا تعتمد الطاقة الداخلية على العمل الميكانيكي أو الحركة ، ولكنها تعتمد فقط على درجة الحرارة وحالة التجميع والميزات الأخرى.

يوجد في كل جسم العديد من الجزيئات ، يمكن أن يكون لها كل من الطاقة الحركية للحركة والطاقة الكامنة للتفاعل. حيث الطاقة الداخليةهو مجموع طاقات كل جزيئات الجسم.

كيفية تغيير الطاقة الداخلية للجسم

تعتمد الطاقة الداخلية على سرعة حركة الجزيئات في الجسم. كلما تحركوا بشكل أسرع ، زادت طاقة الجسم. يحدث هذا عادة عند تسخين الجسم. إذا قمنا بتبريده ، فستحدث العملية العكسية - تقل الطاقة الداخلية.

إذا قمنا بتسخين مقلاة بنار (موقد) ، فإننا نعمل على هذا الكائن ، وبالتالي نغير طاقته الداخلية.

يمكن تغيير الطاقة الداخلية بطريقتين رئيسيتين.القيام بعمل على الجسمنزيد طاقته الداخلية والعكس صحيح ، إذا عمل الجسم ، فإن طاقته الداخلية تنخفض. الطريقة الثانية لتغيير الطاقة الداخليةعملية نقل الحرارة.يرجى ملاحظة أنه في الشكل الثاني ، لا يتم عمل أي عمل على الجسم. لذلك ، على سبيل المثال ، كرسي يتم تسخينه في الشتاء ، يقف بجانببالقرب من البطارية الساخنة. يحدث انتقال الحرارة دائمًا من أجسام بها المزيد درجة حرارة عاليةإلى أجسام ذات درجات حرارة منخفضة.

وهكذا ، في الشتاء ، يتم تسخين الهواء من البطاريات. لنقم بتجربة صغيرة يمكنك القيام بها في المنزل. احصل على كأس ماء ساخنونضعها في وعاء أو وعاء بارد. بعد فترة ، ستصبح درجة حرارة الماء في كلا الوعاءين كما هي. هذه هي عملية نقل الحرارة ، أي التغييرات في الطاقة الداخلية دون القيام بأي عمل. هناك ثلاثة أنواع من نقل الحرارة: