Изменение внутренней энергии при теплообмене
Второй способ изменения внутренней энергии — теплообмен (теплопередача). В отличие от совершения работы, здесь нет ни силы, ни перемещения — только контакт тел с разной температурой. Разберём этот способ подробно на количественном уровне.
Направление теплообмена
ПРАВИЛО
При теплообмене внутренняя энергия более горячего тела уменьшается, а более холодного — увеличивается, пока не наступит тепловое равновесие. Суммарная внутренняя энергия обеих тел при этом не меняется — энергия просто переходит от одного тела к другому.
Что именно происходит на уровне частиц
При контакте двух тел быстрые частицы горячего тела сталкиваются с более медленными частицами холодного тела на границе соприкосновения. При каждом столкновении часть энергии от быстрой частицы передаётся медленной. Так, столкновение за столкновением, энергия постепенно «перетекает» от горячего тела к холодному.
Три вида теплообмена (обзорно)
| Вид | Пример |
|---|---|
| Теплопроводность | нагрев металлической ложки в горячем чае |
| Конвекция | циркуляция тёплого воздуха от батареи по комнате |
| Излучение | тепло от солнца или от костра без прямого контакта |
Каждый из этих видов ты подробно разберёшь в отдельной теме дальше — здесь важно только увидеть, что все три вида объединяет общий принцип: энергия передаётся от горячего к холодному без совершения работы.
Краткий итог
ГЛАВНОЕ
При теплообмене внутренняя энергия горячего тела уменьшается, холодного — увеличивается, а суммарная энергия сохраняется. На уровне частиц это происходит через передачу энергии при столкновениях. Существует три вида теплообмена: теплопроводность, конвекция и излучение.
Вопросы и ответы
Оцените урок:
