Vnútorná energia

Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet Fyzika

Ročník, triedy: 2.A

Tematický celok: Termika

Vypracoval: RNDr. Marián Koreň

Dátum: október 2013

Obsah• Vnútorná energia• Vzájomné pôsobenie častíc• Pohyb častíc• Zmena vnútornej energie• Zmena vnútornej energie trením • Zmena vnútornej energie stláčaním plynu • Zmena vnútornej energie tepelnou výmenou• Prenos tepla• Výpočet tepla• Zákon zachovania energie

2

Vnútorná energia

3

Vnútorná energia je súčet celkovej

potenciálnej (polohovej)energie vzájomného pôsobenia častíc

kinetickej (pohybovej)energie častíc

Vnútorná energia je súčet celkovej

potenciálnej (polohovej)energie vzájomného pôsobenia častíc

kinetickej (pohybovej)energie častíc

4

Vzájomné pôsobenie častíc

r r0 častice sa k sebe približujú prevládajú odpudivé sily

r r0 častice sa od seba vzďaľujú,prevládajú príťažlivé sily

r = r0 príťažlivé a odpudivé sily sú v rovnováhevýsledná sily je rovná nule

r r0 častice sa k sebe približujú prevládajú odpudivé sily

r r0 častice sa od seba vzďaľujú,prevládajú príťažlivé sily

r = r0 príťažlivé a odpudivé sily sú v rovnováhevýsledná sily je rovná nule

Potenciálna (väzbová) energia vzájomného pôsobenia častíc je daná prácou, ktorú treba vykonať na rozrušenie väzby medzi časticami.

Potenciálna (väzbová) energia vzájomného pôsobenia častíc je daná prácou, ktorú treba vykonať na rozrušenie väzby medzi časticami.

Pohyb častíc

5

Otáčavý pohyb

Kmitavý pohyb

Pohybová energia je súčet energií otáčavého, kmitavého a posuvného pohybu častíc.

Posuvný pohyb(Brownov pohyb)

Zmena vnútornej energie

6

Vnútornú energiu možno zmeniť:

Prácou – trením telies, ohybom, deformáciou, stláčaním plynu Dodaním tepla – tepelnou výmenou (vedením, prúdením, žiarením)

7

Zmena vnútornej energie trením

Trenie:-pri trení dvoch telies sa ich teplota zvyšuje- zmena stavu telesa pri trení je spôsobená tým, že častice, ktoré ležia na styčných plochách, sa vzájomnými nárazmi rozkmitajú viac a časť svojej energie odovzdávajú ďalším časticiam

Zmena vnútornej energie stláčaním plynu

8

Stláčanie plynu:

-pohyblivý piest stláča plyn v nádobe

-pri stláčaní plynu sa koná práca W, ktorá je rovná zmene vnútornej energii plynu W = U

-predpokladáme, že nádoba s plynom a tvoria izolovanú sústavu telies.

Zmena vnútornej energie tepelnou výmenou

9

Častice teplejšieho telesa narážajú pri svojom neusporiadanom pohybe na častice studenšieho telesa a odovzdávajú mu časť svojej energie

Teplo Q je určené energiou, ktorú pri tepelnej výmene odovzdá teplejšie teleso chladnejšiemu

prúdenievedenie

žiarenie žiarenie

Prenos tepla

10

žiarením prúdením vedením

Teplo alebo tepelná energia je vnútorná energia, ktorú teleso príjme, alebo ju odovzdá pri tepelnej výmene inému telesu. Teplo si vymieňajú iba telesá s rôznou teplotou.

Výpočet tepla

11

Značkou tepla je Q a jednotkou tepla je Joule (J).Teplota vyjadruje stav telesa.Teplo vyjadruje zmenu stavu telesa.

Vzorec na výpočet tepla potrebného na zvýšenie teploty telesa za predpokladu, že medzi teplotami nedôjde k fázovej zmene:

Q = m. c t Q = m. c t

Zákon zachovania energie

Ek + Ep + U = konšt.

12

Pri dejoch, ktoré prebiehajú izolovanej sústave telies, zostáva súčet kinetickej, potenciálnej a vnútornej energie telies konštantný.

Použité zdroje

13

Fyzika pre 1. ročník gymnázií, Koubek, Šabo, SPN Bratislava 2004Fyzika pre 1. ročník gymnázia, Koubek, Lapitková, Demkanin, EDUCO 2009http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-001/figures/stredni_posuv.jpghttp://fyzika.jreichl.com/data/Termo_1_zaklad_WQU_soubory/image003.pnghttp://img.aktuality.sk/stories/NAJNOVSIE_FOTKY/ILUSTRACNE/VEDA/fyzikalne_konstanty_metanol2_urban.jpghttp://www.ppkontroltech.sk/ndt/images/stories/NDT/Sonatest/Princip/scan0001.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Brownian_hierarchical.svghttp://www.1sg.sk/www/data/01/projekty/2009_2010/masters/priemyselna_revolucia/Obrazky/Schranka02.jpghttp://www.nay.sk/fotocache/bigorig/1010437.jpghttp://www.g9toengineering.com/resources/heattransfer.htmhttp://www.oskole.sk/userfiles/image/Zofia/august%20-%202012/fyzika/Sirenie_tepla_7r_jul_html_m75ccab5b.jpghttp://www.oskole.sk/userfiles/image/Zofia/august%20-%202012/fyzika/Sirenie_tepla_7r_jul_html_c040268.gifhttp://sk.wikipedia.org/wiki/Teplo