Povratak na popis lekcija - fizika 7
Video
Unutarnja energija tijela mijenja se izmjenom topline s okolinom. Ako tijelo prima toplinu njegova unutarnja energija se povećava, a ako predaje toplinu okolini, njegova unutarnja energija se smanjuje. Osim izmjenom topline s okolinom, unutarnja energija tijela može se mijenjati radom.
Na primjer, zimi kada nam je hladno po rukama, protrljamo ih jednu o drugu pri čemu se one ugriju, odnosno poveća im se unutarnja energija. Trljanjem jedne o drugu ruku svladavamo silu trenja duž dlanova – obavljamo rad. Taj rad pretvara se u unutarnju energiju dlanova te se povećava njihova temperatura. Vezu rada i unutarnje energije eksperimentalno je dokazao engleski fizičar James Joule.
Mjerio je temperaturu vode na vrhu slapa i u podnožju te ustanovio da je temperatura u podnožju nešto viša zbog obavljenog rada pri padanju sa vrha slapa. Njemu u čast mjerna jedinica za energiju nazvana je džul.
Povećanje unutarnje energije radom nije uvijek poželjno. Pri radu raznih motora zbog trenja dolazi do zagrijavanja njegovih dijelova zbog čeka se oštećuju. Zato je motore potrebno hladiti sredstvima koja imaju veliki specifični toplinski kapacitet kao što su voda i razna ulja.
Pretvaranje rada u unutarnju energiju javlja se pri paljenju šibice (Pokus 1). Svladavajući silu trenja duž kutije, obavljamo rad koji se pretvara u unutarnju energiju šibice koja se zagrijava i zapali. Ista pojava javlja se pri brisanju školskom gumicom, bušenju, kočenju i piljenju drva. Pri svim tim pretvorbama energije vrijedi zakon očuvanja energije koji kaže da se energija ne može stvoriti niti uništiti već samo prelazi iz jednoga oblika u drugi i s jednog tijela na drugo.
Na primjer, zimi kada nam je hladno po rukama, protrljamo ih jednu o drugu pri čemu se one ugriju, odnosno poveća im se unutarnja energija. Trljanjem jedne o drugu ruku svladavamo silu trenja duž dlanova – obavljamo rad. Taj rad pretvara se u unutarnju energiju dlanova te se povećava njihova temperatura. Vezu rada i unutarnje energije eksperimentalno je dokazao engleski fizičar James Joule.
Mjerio je temperaturu vode na vrhu slapa i u podnožju te ustanovio da je temperatura u podnožju nešto viša zbog obavljenog rada pri padanju sa vrha slapa. Njemu u čast mjerna jedinica za energiju nazvana je džul.
Povećanje unutarnje energije radom nije uvijek poželjno. Pri radu raznih motora zbog trenja dolazi do zagrijavanja njegovih dijelova zbog čeka se oštećuju. Zato je motore potrebno hladiti sredstvima koja imaju veliki specifični toplinski kapacitet kao što su voda i razna ulja.
Pretvaranje rada u unutarnju energiju javlja se pri paljenju šibice (Pokus 1). Svladavajući silu trenja duž kutije, obavljamo rad koji se pretvara u unutarnju energiju šibice koja se zagrijava i zapali. Ista pojava javlja se pri brisanju školskom gumicom, bušenju, kočenju i piljenju drva. Pri svim tim pretvorbama energije vrijedi zakon očuvanja energije koji kaže da se energija ne može stvoriti niti uništiti već samo prelazi iz jednoga oblika u drugi i s jednog tijela na drugo.
- unutarnja energija tijela može se mijenjati toplinom i radom
- pri promjeni unutarnje energije radom i toplinom vrijedi zakon očuvanja energije
Termodinamika je dio fizike koji se bavi pretvorbama drugih oblika energije u toplinu i obrnuto. Prvi zakon termodinamike govori o promjeni unutarnje energije radom i toplinom.
Promjena unutarnje energije radom i toplinom može se iskazati formulom:
ΔU = Q - W
ΔU - promjena unutarnje energije
Q - toplina koju tijelo izmjeni s okolinom
W - rad
Ova veza između rada, topline i unutarnje energije naziva se prvi zakon termodinamike i ustvari predstavlja zakon očuvanja energije.
Pri računanju treba voditi računa o predznacima:
Promjena unutarnje energije radom i toplinom može se iskazati formulom:
ΔU = Q - W
ΔU - promjena unutarnje energije
Q - toplina koju tijelo izmjeni s okolinom
W - rad
Ova veza između rada, topline i unutarnje energije naziva se prvi zakon termodinamike i ustvari predstavlja zakon očuvanja energije.
Pri računanju treba voditi računa o predznacima:
- Q je manje od 0 kada tijelo predaje toplinu
- Q je veće od 0 kada tijelo prima toplinu
- W je manje od 0 kada se rad obavlja na tijelu
- W je veće od 0 kada tijelo obavlja rad