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Methoden zur Veränderung der inneren Energie und deren Beschreibung

Der folgende Artikel konzentriert sich aufinnere Energie und Wege, sie zu ändern. Hier lernen wir die allgemeine Definition von SE kennen, mit ihrer Bedeutung und zwei Arten von Zustandsänderungen durch die Energie, die ein physischer Körper, ein Objekt, besitzt. Insbesondere wird das Phänomen der Wärmeübertragung und der Arbeitsleistung betrachtet.

Einleitung

Innere Energie ist der Teil der Systemressourcethermodynamischer Charakter, der nicht von einem bestimmten Bezugssystem abhängt. Es kann seine Bedeutung innerhalb des untersuchten Problems ändern.

Gleichwertige Merkmale im SystemReferenz, in Bezug auf die die zentrale Masse eines Körpers / Objekts von makroskopischen Dimensionen ein Ruhezustand ist, die gleiche Gesamt- und innere Energie haben. Sie passen immer zueinander. Die Menge der Teile, die die Gesamtenergie ausmachen, die in das Innere eindringt, ist instabil und hängt von den Bedingungen des zu lösenden Problems ab. Mit anderen Worten, EE ist keine spezifische Art von Energieressource. Es ist ein allgemeiner Satz einer Reihe von Komponenten des gesamten Energiesystems, die sich je nach Situation ändern. Methoden zur Veränderung der inneren Energie basieren auf zwei Grundprinzipien: Wärmeübertragung und Arbeitsleistung.

Änderung der inneren Energie

RE ist ein spezifisches Konzept für Systemethermodynamischer Charakter. Es erlaubt der Physik, verschiedene Größen wie Temperatur und Entropie, die Dimension des chemischen Potenzials, die Masse der Stoffe, die das System bilden, zu verwenden.

Abschluss der Arbeit

Es gibt zwei Möglichkeiten, die innere Energie von Körpern zu verändern (a). Die erste wird durch den Prozess der direkten Bearbeitung des Objekts gebildet. Das zweite ist das Phänomen der Wärmeübertragung.

In Fällen, in denen die Arbeit erledigt istdurch den Körper selbst, wird sein Indikator für die innere Energie abnehmen. Wenn der Prozess von jemandem oder etwas über dem Körper abgeschlossen wird, steigt sein HE-Wert. Gleichzeitig findet eine Umwandlung einer mechanischen Energiequelle in eine innere Energieart statt, die ein Objekt besitzt. Alles kann auch fließen und umgekehrt: mechanisch zu intern.

Wärmeübertragung erhöht den HE-Wert.Kühlt der Körper jedoch ab, nimmt die Energie ab. Bei konstanter Aufrechterhaltung der Wärmeübertragung erhöht sich der Indikator. Die Kompression von Gasen ist ein Beispiel für einen Anstieg des RE-Indikators, und ihre Expansion (von Gasen) ist eine Folge einer Abnahme des Wertes der inneren Energie.

Änderung der inneren Energie durch Wärmeübertragung

Wärmeübertragungsphänomen

In gewisser Weise die innere Energie verändernWärmeübertragung bedeutet eine Zunahme / Abnahme des Energiepotentials. Es wird vom Körper besessen, ohne bestimmte (insbesondere mechanische) Arbeiten zu verrichten. Die übertragene Energiemenge wird als Wärme (Q, J) bezeichnet und der Prozess selbst unterliegt der allgemeinen ZSE. Eine Änderung der EE spiegelt sich immer in einer Erhöhung oder Abnahme der Körpertemperatur wider.

Beide Verfahren zur Änderung der inneren Energie (Arbeits- und Wärmeübertragung) können in Bezug auf ein Objekt gleichzeitig durchgeführt, d. h. kombiniert werden.

Die SE kann zum Beispiel durch Reibung verändert werden.Hier werden die Leistung mechanischer Arbeit (Reibung) und das Phänomen der Wärmeübertragung eindeutig überwacht. Unsere Vorfahren versuchten auf ähnliche Weise Feuer zu machen. Sie erzeugten Reibung zwischen dem Holz, deren Zündtemperatur der 250 °C-Marke entspricht.

Veränderung der inneren Energie des Körpers durchArbeit oder Wärmeübertragung kann im gleichen Zeitraum erfolgen, dh diese beiden Arten von Werkzeugen können zusammenarbeiten. Eine einfache Reibung im Einzelfall wird jedoch nicht ausreichen. Dazu musste ein Ast geschärft werden. Gegenwärtig kann eine Person durch Reibung von Streichhölzern Feuer bekommen, deren Köpfe mit einer brennbaren Substanz bedeckt sind, die sich bei 60-100 ° C entzündet. Die ersten solchen Produkte wurden in den 30er Jahren des 19. Jahrhunderts hergestellt. Es waren Phosphorstreichhölzer. Sie sind in der Lage, sich bei einer relativ niedrigen Temperatur von 60 ° C zu entzünden. Heutzutage werden schwedische Streichhölzer verwendet, die 1855 in Produktion gingen.

zwei Möglichkeiten, die innere Energie zu ändern

Energieabhängigkeit

Über Möglichkeiten sprechen, die innere Energie zu verändern,Es wird auch wichtig sein, die Abhängigkeit dieses Indikators von der Temperatur zu erwähnen. Tatsache ist, dass die Menge dieser Energieressource durch den Durchschnittswert der im Körpermolekül konzentrierten kinetischen Energie bestimmt wird, der wiederum direkt vom Temperaturindex abhängt. Aus diesem Grund führt eine Temperaturänderung immer zu einer SE-Änderung. Daraus folgt auch, dass das Erhitzen zu einer Erhöhung der Energie führt und die Abkühlung zu einer Verringerung dieser Energie.

Möglichkeiten, die innere Energie des Körpers zu verändern

Temperatur und Wärmeübertragung

Die Möglichkeiten, die innere Energie des Körpers zu verändern, sind unterteiltauf: Wärmeübertragung und mechanische Arbeit. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass Wärmemenge und Temperatur nicht dasselbe sind. Diese Konzepte sollten nicht verwechselt werden. Temperaturwerte werden in Grad bestimmt und die übertragene oder übertragene Wärmemenge wird in Joule (J) bestimmt.

Die Berührung zweier Körper, von denen einer heißer wird, führt immer zum Verlust von Wärme durch den einen (wärmer) und zur Aufnahme durch den anderen (kälter).

Es ist wichtig zu beachten, dass beide Methoden zur Veränderung des SE des Körpers immer zu den gleichen Ergebnissen führen. Es ist unmöglich, anhand des Endzustandes des Körpers festzustellen, auf welche Weise seine Veränderung erreicht wurde.