Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах.

Явления превращения энергии в Явления превращения энергии в механических процессах были рас- смотрены в параграфе «Внутренняя энергия». Напомним не которые из них. Подбрасывая вверх камень или мяч, Подбрасывая вверх камень или мяч, мы сообщаем им энергию движения- кинетическую энергию. Поднявшись до некоторой высоты, предмет Поднявшись до некоторой высоты, предмет останавливается, а затем начинает падать. В момент остановки ( в верхней точке) вся кинетическая энергия полностью превращается в потенциальную. При движении тела вниз происходит обратный процесс. Потенциальная энергия превращается в кинетическую.

При этих превращениях полная При этих превращениях полная механическая энергия, т.е. сумма потенциальной и кинетической энергии, остается неизменной. Если принять, что потенциальная энергия у поверхности Земли равна нулю, то сумма кинетической энергии тела на любой высоте во время подъема или падения будет равна Е=Ек+Еп. Е=Ек+Еп.

Полная механическая энергия, т.е. Полная механическая энергия, т.е. сумма потенциальная и кинетическая энергия тела, остается постоянной, если действуют только силы упругости и тяготения и отсутствуют силы трения. В этом и заключается закон механической энергии. Когда мы изучали падение свинцового Когда мы изучали падение свинцового шара на свинцовую доску, то наблюдали превращение механической энергии во внутреннюю.

Следовательно, механическая и Следовательно, механическая и внутренняя энергия могут переходить от одного тела к другому. Этот вывод справедлив для всех Этот вывод справедлив для всех тепловых процессов. При теплопередаче, например, тело более нагретое отдает энергию, а тело менее нагретое получает энергию. При сгорании топлива в двигателе При сгорании топлива в двигателе машины внутренняя энергия превращается в

механическую энергию движения. механическую энергию движения. При переходе энергии от одного тела При переходе энергии от одного тела к другому или при превращении одного вида энергии в другой энергия сохраняется. Примером, подтверждающим Примером, подтверждающим сделанный вывод, служит опыт по смешиванию холодной и горячей воды при условии, что мы не допустим пере- хода теплоты к другим телам.

В приведенном примере количество теплоты, отданное горячей водой, равнялось количеству теплоты, полученному холодной водой. Изучение явлений превращения одного вида энергии в другой привело к открытию одного из основных законов природы – закона сохранения и превращения энергии.

Во всех явлениях, происходящих в Во всех явлениях, происходящих в природе, энергии не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом значение сохраняется.

Задачи: 1. Найти Ек пули m=10 г. Скорость 800 м/с. 2. На какую h нужно подбросить мяч 0,5 кг, чтобы он обладал Ер 25 Дж? 3. Определите Ер, 1 л воды h 2 м.

Решение: 1.Дано: Решение: m= 0,1 кг Ек=V*m*1/2 V= 800 м/с Ек=800 м/с*0,01*1/2=4Дж. Найти:Ек=? Ответ:4Дж. Ответ:4Дж.

2.Дано: Решение: Ер=25Дж Ер=mgh m= 0,5 кг h=Ep/mg Найти: h=25Дж/0,5 кг*9,8Н/кг= h=? =5 м Ответ: 5 м Ответ: 5 м

3. Дано: Решение: V=1 л Ер= рVgh h=2 м Ер=1000 кг/м 3*0,001 м 3* Найти: 9,8Н/кг*2 м=20Дж. Ер=? Ответ:20Дж.

Механическая энергия. Механическая энергия. Потенциальная Кинетическая Ер= mgh Eк= mV(в кв.)/2 Внутренняя энергия тела – это Внутренняя энергия тела – это энергия и взаимодействие частиц из которых состоит тело. Внутренняя энергия может изменятся в случаях: Внутренняя энергия может изменятся в случаях: 1. От теплопередачи. 2. Путем совершения работы над телом. работы над телом.