Подпись ученика: «Количество теплоты, внутренняя энергия, теплопроводность». На…

. Внутренняя энергия. Термодинамическая система состоит из множества атомов и молекул. Её внутренняя энергия — это сумма энергий молекулярных взаимодействий (потенциальная энергия) и энергии теплового движения молекул (кинетическая энергия).

Внутренняя энергия зависит от состояния системы: при нагревании газа скорость частиц растёт и увеличивается, при изменении межмолекулярных расстояний меняется потенциальная часть. Для одноатомного идеального газа взаимодействием молекул пренебрегают, поэтому:

При К внутренняя энергия (тепловая часть) равна нулю. Практический интерес представляет не сама , а её изменение .

. Количество теплоты. Это энергия, которую тело получает или отдаёт при теплопередаче, без совершения работы. Основные формулы:

• нагревание или охлаждение: , где — удельная теплоёмкость;
• плавление: ;
• парообразование: ;
• сгорание топлива: .

Единица измерения — джоуль (Дж). Если , тело получает тепло, если — отдаёт.

Первый закон термодинамики связывает эти величины:

Подведённое тепло идёт на изменение внутренней энергии и на работу системы.

. Теплопроводность. Это передача энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым при непосредственном контакте, без переноса вещества. Частицы нагретой области передают энергию соседним при столкновениях.

Закон Фурье для потока тепла через пластину:

где — коэффициент теплопроводности, — площадь, — толщина, — разность температур, — время.

Лучше всего проводят тепло металлы, хуже — дерево и пластик, хуже всего — газы и вакуум (в вакууме теплопроводности нет).

Связь с текстом страницы. Термодинамика рассматривает равновесные состояния. Процессы бывают обратимыми и необратимыми. Любой процесс с теплопередачей от нагретого тела к холодному необратим.