Внутренняя энергия тела
Ты уже знаком с кинетической и потенциальной энергией тела как целого. Но у каждой отдельной молекулы внутри тела тоже есть своя кинетическая и потенциальная энергия. Сумма всех этих «микроэнергий» — важнейшая величина всего раздела тепловых явлений.
Определение внутренней энергии
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Внутренняя энергия тела — суммарная энергия хаотичного (теплового) движения всех его частиц и энергия их взаимодействия друг с другом. Обозначается буквой U, измеряется, как и любая энергия, в джоулях.
Внутренняя энергия — это не то же самое, что механическая
Мяч, летящий в воздухе, и мяч, спокойно лежащий на полу, имеют разную МЕХАНИЧЕСКУЮ энергию (у летящего есть кинетическая энергия движения всего тела). Но их ВНУТРЕННЯЯ энергия при одинаковой температуре одинакова — она не зависит от того, движется тело как целое или нет, а зависит только от происходящего внутри него, на уровне отдельных частиц.
От чего зависит внутренняя энергия
| Фактор | Как влияет |
|---|---|
| Температура | выше температура — быстрее частицы — больше внутренняя энергия |
| Масса тела | больше частиц — больше суммарная внутренняя энергия |
| Агрегатное состояние | меняет энергию взаимодействия частиц даже при той же температуре |
Краткий итог
ГЛАВНОЕ
Внутренняя энергия U — суммарная энергия теплового движения и взаимодействия частиц тела, измеряется в джоулях. Она не зависит от движения тела как целого, а зависит от температуры, массы и агрегатного состояния вещества.
Вопросы и ответы
Во время плавления подводимая энергия идёт не на ускорение частиц (поэтому температура и не растёт), а на разрушение упорядоченной структуры кристаллической решётки — то есть на изменение энергии ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ частиц. Это отличный пример того, что внутренняя энергия состоит из двух слагаемых, а не только из «скорости движения».
Да, вполне — например, огромный холодный айсберг (много частиц, пусть и с невысокой энергией каждая) вполне может иметь бо́льшую суммарную внутреннюю энергию, чем маленькая, но очень горячая искра. Внутренняя энергия — суммарная величина, зависящая и от температуры, и от количества частиц (массы).
На практике почти никогда не измеряют абсолютное значение внутренней энергии — вместо этого измеряют её ИЗМЕНЕНИЕ (например, через количество переданной теплоты). Именно об этом пойдёт речь в следующей теме — способах изменения внутренней энергии.
Оцените урок:


