Необходимые знания
- Закон сохранения энергии: энергия ниоткуда не возникает и никуда не исчезает, она лишь переходит из одного вида в другой или от одного тела к другому.
- Внутреннюю энергию тела составляют: кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия. Внутренняя энергия тела изменяется при изменении температуры тела, изменении агрегатного состояния тела, при совершении работы самим телом или над телом.
- Внутренняя энергия не зависит от механического положения тела и его механического движения.
- Механическая энергия, состоит из кинетической энергии и потенциальной энергии тела. Отдельно от них тело обладает своей внутренней энергией.
Для понимания внутренней энергии
- поднимем над плитой стальной шар весом m кг, он обладает потенциальной энергией, то есть возможностью падая, произвести какую-либо работу;
- с момента когда он начнет падать, его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию которая затрачивается на движение и совершает работу;
- когда шар ударится об плиту его кинетическая энергия станет равна нулю;
- при ударе об плиту шар нагреется;
- из-за совершенной над шаром работы произойдет деформация шара;
- при деформации скорость движения частиц и молекул, из которых состоит шар, увеличится; при увеличении скорости частиц и молекул, и напряжения в кристаллической решетке повысится температура тела;
- при повышении температуры внутренняя энергия тела увеличивается;
- мерой внутренней энергии тела, является количество теплоты содержащееся в теле.
Формула количества теплоты: Q=cmt,
где С - удельная теплоемкость вещества, t-температура тела. m- масса тела.
При решении учитываем
- бруски имеют одинаковую температуру;
- значения c - удельной теплоемкости вещества-меди в обоих случая одинаковы;
- зависимость количества теплоты от массы прямо-пропорционально;
- где масса бруска больше, там количество теплоты больше.
- следовательно, брусок с большей массой будет обладать большей внутренней энергией.
Проверка
Q=c*1*t больше, чем Q=c*0.5*t, где с и t имеют одинаковые значения.