Вътрешна енергия
Вътрешната енергия на тялото е сумата от кинетичната енергия на хаотичното движение на частиците му и потенциалната енергия на тяхното взаимодействие. Всяко тяло има вътрешна енергия, дори ледът. Тя расте с масата и с температурата, но не зависи от скоростта на тялото като цяло или от височината му. Вътрешната енергия може да се измени по два начина: чрез извършване на работа и чрез топлообмен.
Какво да запомним
- Вътрешна енергия = кинетична + потенциална енергия на частиците.
- Нараства при нагряване и при по-голяма маса.
- Не зависи от механичното движение на тялото.
- Изменя се чрез работа (триене) и чрез топлообмен.
- При топене температурата е постоянна, но вътрешната енергия нараства.
Пример
Търкаме дланите: работата срещу триенето увеличава вътрешната им енергия и те се затоплят.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Как се изменя вътрешната енергия на вода, когато я нагряваме?
- Увеличава се
- Намалява
- Не се изменя
- Става нула
Отговор: Увеличава се
При нагряване частиците се движат по-бързо и кинетичната им енергия расте.
Има ли вътрешна енергия ледено блокче с температура −10 °C?
- Не, защото е студено
- Само ако се топи
- Да, всяко тяло има вътрешна енергия
- Само ако се движи
Отговор: Да, всяко тяло има вътрешна енергия
Частиците на леда също се движат (трептят) и взаимодействат, затова ледът има вътрешна енергия.
Кое има по-голяма вътрешна енергия: 1 kg или 2 kg вода, ако и двете са при 20 °C?
- 1 kg вода
- Имат еднаква вътрешна енергия
- Не може да се сравни
- 2 kg вода
Отговор: 2 kg вода
При еднаква температура по-голямата маса съдържа повече частици, следователно има по-голяма вътрешна енергия.
Топка е изхвърлена нагоре. Изменя ли се вътрешната ѝ енергия, защото тя се движи и издига?
- Да, расте със скоростта
- Не, вътрешната енергия не зависи от скоростта и височината на тялото като цяло
- Да, расте с височината
- Да, става нула в най-високата точка
Отговор: Не, вътрешната енергия не зависи от скоростта и височината на тялото като цяло
Скоростта и височината на тялото определят механичната му енергия. Вътрешната зависи от движението и взаимодействието на частиците му.
Защо дланите се затоплят, когато ги търкаме една в друга?
- Получават топлина от въздуха
- Вътрешната им енергия намалява
- Кожата отделя пот
- Работата срещу триенето увеличава вътрешната им енергия
Отговор: Работата срещу триенето увеличава вътрешната им енергия
Извършената механична работа се превръща във вътрешна енергия.
Какво е вътрешната енергия на тялото?
- Кинетичната енергия на тялото като цяло
- Сумата от кинетичната и потенциалната енергия на всички негови частици
- Потенциалната енергия на тялото спрямо Земята
- Само енергията на атомните ядра
Отговор: Сумата от кинетичната и потенциалната енергия на всички негови частици
Вътрешната енергия се определя от движението и взаимодействието на всички частици на тялото.
По кои два начина може да се измени вътрешната енергия на тяло?
- Само чрез промяна на скоростта на тялото
- Само чрез промяна на височината на тялото
- Чрез извършване на работа и чрез топлообмен
- Чрез промяна на цвета и формата
Отговор: Чрез извършване на работа и чрез топлообмен
Вътрешната енергия се изменя, когато се извършва работа (например триене) или когато тялото получава или отдава топлина.
Как се изменя вътрешната енергия на чай, който изстива?
- Намалява
- Увеличава се
- Не се изменя
- Става нула
Отговор: Намалява
При изстиване чаят отдава топлина на околния въздух и вътрешната му енергия намалява.
Кое има по-голяма вътрешна енергия: 1 kg вода при 80 °C или 1 kg вода при 20 °C?
- 1 kg вода при 80 °C
- 1 kg вода при 20 °C
- Еднаква е
- Не може да се сравни
Отговор: 1 kg вода при 80 °C
При една и съща маса и вещество по-високата температура означава по-голяма кинетична енергия на частиците.
По време на топенето на лед при 0 °C температурата не се изменя. Какво става с вътрешната му енергия?
- Не се изменя
- Намалява
- Увеличава се
- Става нула
Отговор: Увеличава се
Получената топлина отива за разрушаване на кристалната решетка, т.е. расте потенциалната енергия на частиците, а с нея и вътрешната енергия.
Има ли вътрешна енергия тяло в покой?
- Да, винаги
- Не, никога
- Само ако е горещо
- Само ако е течно
Отговор: Да, винаги
Частиците на всяко тяло се движат и си взаимодействат, затова то има вътрешна енергия.
Кое е пример за изменение на вътрешната енергия чрез топлообмен?
- Триене на длани
- Нагряване на чай на котлон
- Удар с чук
- Сгъване на тел
Отговор: Нагряване на чай на котлон
Чаят получава топлина от котлона без извършване на работа.
Какво става с пирон, който удряме многократно с чук?
- Изстива
- Не се изменя
- Става по-лек
- Затопля се
Отговор: Затопля се
Работата при ударите увеличава вътрешната енергия на пирона и той се затопля.
Зависи ли вътрешната енергия на тяло от скоростта на влака, в който се вози?
- Да, расте със скоростта
- Не зависи
- Намалява със скоростта
- Зависи само от посоката
Отговор: Не зависи
Вътрешната енергия зависи от движението на частиците, а не от механичното движение на тялото като цяло.
Вода замръзва при 0 °C. Получава или отдава топлина?
- Отдава топлина
- Получава топлина
- Нито едното
- Зависи от съда
Отговор: Отдава топлина
При втвърдяване водата отдава топлина и вътрешната ѝ енергия намалява, макар температурата да е постоянна.