Превращение механической энергии во внутреннюю

Превращение механической энергии во внутреннюю

Ты уже отдельно разбирал, как совершение работы меняет внутреннюю энергию тела. Теперь взглянем на это превращение энергии как на общую закономерность, завершающую весь раздел тепловых явлений.

Направление, которое происходит легко и само собой

КЛЮЧЕВАЯ ИДЕЯ

Превращение механической энергии во внутреннюю происходит легко, спонтанно, само по себе — трение, удар, деформация. Это направление превращения энергии не требует специальных устройств.

Знакомые примеры

ПримерЧто превращается
Торможение автомобилякинетическая энергия → нагрев тормозных колодок
Падение мяча и остановкамеханическая энергия → внутренняя энергия мяча и пола
Трение ладонейработа мышц → внутренняя энергия кожи

Почему это направление такое «естественное»

Упорядоченное движение (все частицы тела летят в одном направлении) при столкновении или трении «рассыпается» на хаотичное тепловое движение множества отдельных частиц — а хаос гораздо легче навести, чем навести порядок. Именно поэтому механическая энергия почти любого движения рано или поздно превращается во внутреннюю через трение или неупругие столкновения.

Краткий итог

ГЛАВНОЕ

Превращение механической энергии во внутреннюю (через трение, удар, деформацию) происходит легко и самопроизвольно, потому что упорядоченное движение частиц легко превращается в хаотичное тепловое, а не наоборот.

Вопросы и ответы

Полностью избежать нельзя — трение и сопротивление воздуха присутствуют почти всегда в реальном мире, хоть в маленькой степени. Инженеры лишь стремятся МИНИМИЗИРОВАТЬ эти потери (обтекаемая форма, смазка, подшипники), но полностью свести переход энергии в тепло к нулю невозможно.

Да, именно так — огромная кинетическая энергия метеорита при трении о воздух атмосферы стремительно превращается во внутреннюю энергию (в основном самого воздуха и поверхности метеорита), нагревая их до свечения. Это тот же самый принцип, что и с тормозными колодками, только в экстремальном масштабе.

Это уже не происходит само по себе так же легко — требует специального устройства (теплового двигателя) и никогда не бывает полным. Именно этому принципиально более сложному направлению превращения энергии посвящена следующая тема.

Онлайн-школа С 1 по 11 класс
Почувствуйте разницу в образовании с авторскими методиками

Оцените урок:

Оценка 5 из 5