0: Мы закончили изучать тепловое расширение тела. Вы написали контрольную работу более или менее успешно, и мы продолжаем изучать тепловые явления. Тема урока звучит так.

1: Внутренняя энергия тела.

2: И способы.

3: Её изменения.

4: Точка количество теплоты.

5: Количество теплоты.

6: Внутренняя энергия тела и способы её изменения количества теплоты.

7: Домашнее задание на понедельник конспект по учебнику бажиновой параграф 34 35.

8: И по задачнику генденштейна.

9: Много заданий, но это задачи не вычислительные. Это вопросы вроде тех, который был у вас в контрольной работе. Вот под номером 3 и отвечать точно также подробно, письменно. Задачи 1 9 тире.

10: 1, 12. Качественная задача. Далее 1, 20 тире 1, 22.

11: И ещё 2, 1, 27, 1, 29.

12: Ну, здесь 3, здесь 3. Нет, здесь даже 9, 10, 11, 12, 4, 7, 9 заданий. Но там не нужно много считать, надо кратко, но содержательно дать ответ на

13: Вопросы, а чтобы дать ответ на эти вопросы, нужно внимательно послушать сегодня. Пока ничего не спрашивайте меня, я вас спрошу.

14: Здесь есть знакомое слово энергия, конец 7 класса. Как раз мы с вами посвятили изучению этой величины, что означает, что тело обладает энергией. Давайте вспомним, что это значит. Пожалуйста, Артём.

15: Это значит, что тело может совершить работу совершенно верно. Если тело способно совершить работу, то оно обладает энергией. В каких единицах измеряется энергия? Пожалуйста, в джоулях? Отлично. В механике.

16: Мы изучали 2 вида энергии, давайте вспомним, что это за виды энергии, Саша. Мы изучали потенциал.

17: Мы изучали потенциальную и кинетическую энергию. У меня в руках тело шар бильярдный. Да, вот он сейчас лежит на столе, а теперь я его подниму. Его энергия изменилась. Да какая именно?

18: Скажите, пожалуйста, а из за чего этот шар обладает потенциальной энергией? Ведь я совершил работу, чтобы его поднять, и эта работа пошла на увеличение потенциальной энергии. За счёт чего этот шар обладает потенциальной энергией, Максим, за, ну?

19: Потенциальная энергия это сила и расстояние. Работа связана с силой и расстоянием. Я спросил, за счёт чего он обладает высоты, над чем? Над уровнем стола. Ага.

20: А стол стоит где? На полу, а пол на земле, так, если бы шар не притягивался к земле, он обладал бы. Мне бы нужно было совершать работу, чтобы его поднять. Нет, значит, потенциальная энергия шара увеличилась из за, из за.

21: Существование силы тяжести, а сила тяжести описывает, какое взаимодействие, взаимодействие с чем? С землёй? То есть из за взаимодействия шара с землёй, когда я его поднимаю, его потенциальная энергия увеличивается, если б земл

22: Не притягивала к себе этот шар, ему мне бы не пришлось совершать работу, и потенциальная энергия не увеличилась. Значит, потенциальная энергия это энергия взаимодействия, взаимодействия тел, она зависит от их взаимного расположения.

23: Правда, это может быть также энергия взаимодействия частей 1 и того же тела. Можете привести пример, когда одно и то же тело за счёт изменения энергии взаимодействия его частей приобретает потенциальную энергию. Пожалуйста, например,

24: Нужны даже не 2 тела, связанные пружины, а просто пружина. Ты правильно сказал. Если мы сжимаем пружину, мы же совершаем работу. При этом отдельные части пружины друг с дружкой взаимодействуют, и в результате увеличивается потен.

25: Энергия. Распрямляясь, эта пружина потом может совершить работу хорошо. Другой вид энергии. Кстати, вы говорите, что энергия это способность тела совершить работу. Эту работу можно, например, израсходовать на то, чтобы расколоть орех, если

26: Я положу сюда орех и подниму шар, потом его отпущу. Орех расколется. Так, но можно расколоть орех и не поднимая шар. Правда, знаете, есть такая, такое древнее оружие. Проща. Давид прощей сразил галиафа. Это.

27: Такой каменный мешочек, в который вкладывается, это такой кожаный мешочек, в который вкладывается камень. Он на ремешке. Ну я не буду сейчас так это жестоко крутить этот шар, но, во всяком случае, сейчас шар движется, я специально его вращаю, чтобы он двигаясь

28: Оставался в поле нашего зрения. Какой энергией он теперь обладает кинетической. Энергия движения называется кинетической энергией, и эту энергию тоже можно использовать для того, чтобы совершить работу. Давид за счёт

29: Тической энергии шара сразил голиафа. Этот шар можно использовать для того, чтобы ударить им по ореху и расколоть его таким образом, совершив работу по раскалыванию. Очень хорошо. Итак, мы вспомнили с вами, что такое потенциальная

30: Энергия. Что такое кинетическая потенциальная энергия, связана с движением тела, с взаимодействием тела или частей 1 тела. А кинетическая связана с движением тела. Теперь давайте вспомним о том, что механич

31: Энергия способна переходить из 1 вида в другой, механическая энергия способна переходить из 1 вида в другой ничего страшного бывает.

32: Например, сейчас шар поднят.

33: Он обладает потенциальной энергией относительно стола. Когда я его отпущу, на него будет действовать сила тяжести. Он будет снижаться, но что будет при этом происходить с его скоростью? Скорость увеличивается, высота уменьшается, значит, потенциальная энергия.

34: Уменьшается скорость, увеличивается, значит, увеличивается кинетическая энергия, а сумма этих 2 энергий не меняется. В этом состоит закон сохранения полной механической энергии, сумма кинетической и потенциальной энергии.

35: Называется полная механическая. Итак, есть закон сохранения полной механической энергии. Суммарная потенциальная кинетическая энергия. В нашем примере я даю не полную формулировку. Остаётся постоянной или, говорят, энергия из 1 вида переходит в другой. При этом соверша

36: Работа всегда работа это мера перехода энергии из 1 вида в другой. Потенциальная энергия становится превращается в кинетическую за счёт работы. Какой силы, силы, тяжести. Совершенно верно. Все пока что очень хорошо.

37: Энергия переходит в кинетическую, сумма остаётся неизменной, сохраняется. А теперь давайте немножечко изменим наш опыт. Вот здесь, в этой коробке песок насыпан. Я сейчас сообщил этому шару потенциальную

38: Энергию отпущу его, он будет разгоняться, потенциальная энергия будет переходить в кинетическую. Ну давайте.

39: И где же эта кинетическая энергия? Теперь шар неподвижен, потенциальной энергии тоже нет. Энергия потерялась. Пожалуйста, Саша. Она перешла в песок.

40: Песок разлетелся в разные стороны, и далее она перешла на стол, который немного начал колебаться, но это было настолько, что так стол начал колебаться хорошо, зрители, вы видели много песка, полетевшего в разные стороны, нет вряд.

41: А вот если мы возьмём чувствительный термометр и погрузим его в песок, то если он не разобьётся от того, что шар его ударил, он покажет небольшое увеличение температуры. Это экспериментальный факт. А теперь

42: Теперь внимание, из чего состоят все вещества из молекул, как себя ведут молекулы, движутся и взаимодействуют друг с другом, когда повышается температура, что происходит со скоростью движения молекул.

43: Она увеличивается, но ведь скорость движения связана с кинетической энергией молекул, но только эта кинетическая энергия хаотического движения. Итак, механическая энергия пропала, нет ни потенциальной, ни кинетической.

44: Но энергия как таковая не пропала, она просто перешла в другой вид это энергия уже не движения всего тела, а энергия хаотического движения, молекул этого тела, кинетическая энергия хаотиче.

45: Движения, кстати, а молекулы взаимодействуют друг с другом, да, значит, молекулы должны обладать и потенциальной энергией. И вот оказывается, что если мы сложим потенциальную энергию взаимодействия молекул друг с другом,

46: И кинетическую энергию их хаотического движения, то у нас получится для нас сегодня новый вид энергии, который называется внутренняя энергия. И в том опыте, который я сейчас с вами провёл, вы сказали,

47: Песок разлетелся во все стороны, но, извините, этот песок опять у меня на столе, он опять неподвижен. Так, то есть механическая энергия перешла в этом опыте в новый для нас сегодня вид энергии во внутреннюю энергию. Песок немножко нагрелся. Что же?

48: Такое внутренняя энергия. Давайте запишем внутренней энергией тела, называется внутренней энергией тела называется

49: Сумма внутренней энергии тела называется сумма кинетической энергии. Называется сумма Кине.

50: Тической энергии хаотического движения, её молекул, сумма кинетической энергии, хаотического движения её молекул.

51: И потенциальной энергии взаимодействия молекул друг с другом, сумма кинетической энергии, хаотического движения молекул и потенциальной

52: Энергии взаимодействия молекул друг с другом и потенциальной энергии взаимодействия молекул друг с другом.

53: И потенциальной энергии взаимодействия молекул друг с другом записали. А теперь внимание, вопрос. Вот этот шар сейчас обладает внутренней энергией.

54: Конечно, он состоит из движущихся молекул. Они колеблются вокруг своих положений равновесия и взаимодействуют друг с другом. Есть и потенциальная энергия, и кинетическая внимание, увеличится ли внутренняя энергия этого шара. Вот сейчас нет.

55: Увеличилась потенциальная энергия взаимодействия молекул шара, но не друг с другом, а с землёй. На внутренней энергии. Это не отразилось. Значит, когда я изменяю вот так положение шара меняется. Его потенциальная

56: Энергия как целого, как тела, но внутренняя энергия остаётся той же самой. Следующий вопрос. Сейчас вот этот движущийся шар имеет ту же самую внутреннюю энергию, или же она увеличилась за счёт движения?

57: Как вы думаете, она осталась той же самой, какое это движение упорядоченное или хаотическое, упорядоченное это механическое движение всего тела, как в целом, а что?

58: У нас написано в определении кинетическая энергия хаотического движения. И вот давайте сейчас подчеркнём 2 ключевых момента в этом определении слово хаотическая, подчеркнули

59: Оно означает, что движение тела в целом никак не отразится на внутренней энергии и взаимодействие молекул друг с другом, подчеркнули слова друг с другом.

60: Написали, получается, бросая этот шар, я его внутреннюю энергию изменить не смогу. Поднимая этот шар, я внутреннюю энергию его изменить не смогу, так что невозможно изменить внутреннюю

61: Энергию или существуют какие-то способы? Судя по оптимистическому названию, способы существуют. Давайте мы их сейчас с вами попробуем реализовать. Только давайте я сначала задам вам такой вопрос. А каким образом можно судить легко, буквально

62: На ощупь о том, что внутренняя энергия тела увеличилась. Например, Саша, температура, температура увеличилась. Температура это то, что действительно можно пощупать. Итак, сейчас мы с вами займёмся изменением внутренней энергии тела в качестве

63: Тело будет вот эта проволока. Ярик, подойди сюда, пожалуйста, встань лицом к аудитории, возьмись пальчиками за эту петлю, сразу хочу.

64: Сказать не держи так крепко кончиками. Вот так. Если что-то пойдёт не так, забирай пальцы, хорошо. А теперь поехали. Не, ну держи. Что ты чувствуешь то, что горит? И что ты можешь терпеть?

65: Ага, забрал все-таки. Ну, могу, но. Но не хочу. Правильно делаешь. Ярик, скажи, пожалуйста, что произошло с внутренней энергией вот этой петли? Она увеличилась, она увеличилась. Спасибо. Садись. Итак, внутренняя энергия увеличилась. Ярик это почувствовал на ощупь.

66: Увеличилась температура, увеличилась кинетическая энергия хаотического движения молекул. А чем я в это время занимался? Что я делал? Я деформировал, а я перемещал концы проволоки. Мне для этого понадобилось силу к ним прикладывать. А что?

67: Если я, прикладывая силу, совершал перемещение, что я совершал работу, итак, совершая работу над телом, над этой проволокой, я увеличил её внутреннюю энергию, значит, есть все-таки способы изменения.

68: Внутренней энергии. И этот способ 1 из этих способов, это совершение работы над телом. Итак, пишем способы изменения внутренней энергии.

69: 1 способ совершение работы над телом.

70: Точку не ставим совершение работы над телом, а сейчас мы проведём ещё 1 опыт, в котором совершается работа.

71: Для этого нам понадобится

72: Знакомое вам оборудование это насос. Он работает как на разряжение, как вакуумный и может работать как нагнетательный. Сейчас мы будем пользоваться этим насосом, как нагнетательным насосом. Воздух. Мы

73: Будем нагнетать вот куда.

74: Раньше в таких бутылках продавался кефир, сейчас я покажу её крупнее.

75: Вот бутылка из под кефира, там на донышке немножечко воды налито.

76: Эта вода испарилась, бутылка закрыта пробкой, так что пар водяной, находящийся в бутылке, никуда не ушёл. Теперь с помощью резинового шланга мы соединим эту бутылку с

77: Нагнетательным насосом и будем накачивать туда воздух. Значит, держать насос будет Коля.

78: Так, а тебя попрошу крутить насос. Встань с этой стороны так, чтобы вот вас было видно. Так вот, значит, Коля держит, ты крутишь. Так, а я не пускаю этот, эту пробку, не

79: Даю ей выскочить. Так трубка не должна. Сейчас я её укреплю. Значит, нужно накрутить 50 раз. Так, все подальше. Как-нибудь. Пожалуйста, Богдан, крути. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

80: 5, 6, 7, 8, 9. 20. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. 30. 1, 2, 3, 4, 5, 9. 40. 1, 2, 3, 4. Давай, давай, давай. 6, 7, 8. Ой. Так, давай ещё.

81: Чуть чуть, ещё раз. 10, 1, 2, 3, 10. Хотя бы. Давай, давай, давай, пока можешь. Крути. Выскочило. Все, садитесь, ребята, разбегайтесь. А теперь я отпускаю пробку. Внимание, что

82: Мы с вами видим, как это называется. Белое. Это называется туман. Раньше оно тут было, не было. Был водяной пар.

83: А стал, а стал водяной туман. В каком случае пар превращается в туман при увеличении давления, при увеличении давления? Нет нет.

84: Когда смешивании с холодным воздухом при смешении с холодным воздухом утренний туман образуется, потому, что утром температура падает, в течение ночи, солнце не освещает землю, температура падает, и под утро мы наблюдаем туман здесь.

85: Здесь произошло тоже самое воздух охладился воздух, в котором содержался водяной пар, стал холодным, и в результате пар сконденсировался, а раз уменьшилась температура воздуха.

86: Что произошло с внутренней энергией воздуха?

87: Температура уменьшилась, значит, уменьшилась кинетическая энергия движения молекул, но эта энергия входит во внутреннюю энергию. Значит, уменьшилась внутренняя энергия, изменилась внутренняя энергия, на что пошла эта внутренняя энергия. Вот, давайте.

88: Смотрим, это как бы в замедленной съёмке давление здесь возрастало, возрастало, возрастало, и тут пробка приходит в движение, давит воздух, и пробка движется на пробку, действует сила, пробка движется.

89: Что происходит? Работа воздух совершает работу настолько большую, что пробка с большой скоростью вылетает из бутылки, следовательно, внутренняя энергия изменяется не только тогда, когда над телом.

90: Совершает работу, но и тогда, когда само тело совершает работу. Поэтому я и сказал, не ставьте здесь точку. Мы допишем 1 из способов изменения внутренней энергии совершения работы над телом. Продолжаем и

91: Или самим.

92: Телом или самим телом.

93: Когда тело совершает работу над другими телами, прикладывает к другим телам силу, воздух прикладывал силу к пробке, совершал работу над пробкой.

94: Воздух. Тело само совершало работу над другими телами, над пробкой. Значит, вот 1 из способов изменения внутренней энергии. Кстати, мы можем увидеть

95: Или почувствовать это изменение внутренней энергии без всякого оборудования. Сделайте вот. Так, что вы чувствуете нагревание, тепло, все достаточно, а то ожоги будут. Значит, вы совершаете ра.

96: Работу против силы трения. Все, все, все, Максим, расслабься. Вы совершаете работу против силы трения. Эта работа совершается над вашими ладошками, они нагреваются. Происходит что-то

97: Примерно, что было, когда я гнул проволоку. А скажите, пожалуйста, обязательно мне надо гнуть эту проволоку для того, чтобы вот эта петля проволочная нагрелась? Нет, есть очень хороший, другой, гораздо более эффективный способ.

98: Приглашать ярика, конечно, было бы негуманно по отношению к нему, но, во всяком случае, эффект гораздо более заметный я не могу взяться за эту.

99: Проволоку. Скажите, пожалуйста, вот пока я нагревал, как вы сказали, эту проволоку в пламени, работа какая-то совершалась, наверное. А что здесь двигалось и на что действовала сила? Молекулы Газа? Молекулы Газа двигались.

100: Да, но механическая работа не связана с направленным движением. Ребята, здесь работа не совершалась. Кстати, я мог бы опустить эту проволоку просто в кипяток, там вообще не было бы потоков этого Газа, значит,

101: Существует способ изменения внутренней энергии и без совершения работы. Кстати, те же самые ладошки вы можете нагреть, просто поместив их над пламенем или приложив их. Ну, я не имею ввиду так близко, приложив их.

102: Горячей батареи центрального отопления. При этом, когда вы греете ладошки, работа не совершается ни вашими ладошками, ни над вашими ладошками. И вот этот новый для нас способ изменения внутренней энергии имеет своё

103: То название, которое мы сейчас запишем, этот способ изменения внутренней энергии или процесс изменения внутренней энергии без совершения работы носит название теплопередача тепло.

104: Передача теплопередача. Вот 2 способ. Запишем, что же такое теплопередача?

105: 2. Итак, запишем процесс изменения внутренней энергии тела. Процесс из

106: Изменение внутренней энергии тела без совершения работы.

107: Процесс изменения внутренней энергии тела без совершения работы называется теплопередачей.

108: Процесс изменения внутренней энергии тела без совершения работы называется теплопередачей.

109: Записали. А теперь рассмотрим такой пример. Допустим, я этот шар, ставший у нас любимым объектом исследования, опущу в горячую воду. Это будет процесс теплопередачи шар.

110: Холодный, вода горячая. Что будет происходить с температурой шара? Она будет увеличиваться, значит, увеличивается внутренняя энергия без совершения работы происходит передача. Так, а что будет происходить с температурой воды? Она будет уменьшаться. Вода будет осты.

111: Передавать свою энергию шару. То есть теплопередача это процесс передачи энергии, только какой внутренней энергии. И вот энергия, передаваемая телу в про

112: Процессе теплопередачи имеет своё тоже особое название. Она называется количество теплоты. Значит, когда происходит теплопередача, то та энергия, которую получает тело в результате теплопередачи или отдаёт, называется

113: Количеством теплоты, количество теплоты.

114: Давайте запишем определение энергия.

115: Получаемая или отдаваемая телом в процессе теплопередачи энергия, получаемая или отдаваемая телом в процессе.

116: Теплопередачи называется количеством теплоты. Энергия, получаемая или отдаваемая телом в процессе теплопередачи, называется количеством.

117: Теплоты.

118: Количество теплоты это физическая величина, которая обозначается буквой q, большая латинская буква q. И вопрос для вас в каких единицах измеряется количество?

119: Теплоты, пожалуйста, Саша в джоулях, в джоулях. Если это энергия, то в международной системе единиц, она обязательно измеряется. В джоулях, в джоулях измеряется работа в джоулях, измеряется потенции

120: Энергия механическая в джоулях измеряется кинетическая энергия в джоулях измеряется внутренняя энергия в джоулях измеряется количество теплоты. И в заключении этого урока я хотел бы вам показать 1 опыт эти

121: Такими экспериментами занимались ещё древние люди, когда за счёт совершения работы меняется внутренняя энергия и при этом происходят полезные вещи, речь пойдёт о добывании огня трением. Когда-то была такая задача.

122: Она называлась задача прометея. Нужно было для турнира Физиков. Это была задача. Нужно было получить огонь за счёт трения. И вот наши лицеисты проделывали такие опыты. Я их заснял на видео. Сейчас я вам их покажу.

123: Добывание огня трением.

124: Вы видите стержень, который обмотан верёвочкой, а эту верёвочку заставляют двигаться с помощью вот такой вот линейки.

125: Мы хотели убедиться в том, что температура повышается достаточно для того, чтобы спички загорелись, поэтому в ямку, которая там сделана, в этой деревяшке, поместили спичечные головки, прижимаем эту

126: Чашку эту, этот стержень чашка и крутим. Совершается механическая работа по вращению вот этого стержня. Оо.

127: Видите, температура повысилась настолько, что все-таки спички загорелись, попробовали добыть пламя не получается.

128: Ну, работа тяжёлая, вот уже дым появился, перегорела, правда, не в том месте, где хотелось.

129: Тогда решили механизировать это все, чтобы огонь загорел, зажёг стружки на делали меленьких стружек, сделали несколько вот таких вот палочек и уже будем не с помощью такого лука, а с помощью электродрели крутить.

130: Уже дым идёт, уже сажа появилась, а огня все нет и нет, огня все нет и нет, не удалось. Нам все-таки получить огонь не удалось. Почему не удалось? Потом мы выяснили, в чем было дело сейчас.

131: Я расскажу, все. Дело в том, все дело в том, что вот эта палочка упиралась в лунку, в которую не попадал воздух. Поэтому сажа была, температура была высокая, но для горения нужен кислород. Наши конкуренты.

132: Харьковчане команда города Харькова просверлила в этой дощечке маленькую дырочку туда воздух заходил, диаметр дырочки был маленький, поэтому палочка, вращающаяся не проваливалась, но воздух туда заходил, и они смогли получить.

133: Пламя, так что в этом харьковчане нас опередили. Все, на сегодня урок окончен.