2_2_1_Termika
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Vnitřní energii U tělesa (soustavy) budeme tedy definovat jako součet celkové kinetické
energie neuspořádaně se pohybujících částic tělesa a celkové potenciální energie
vzájemné polohy těchto částic.
Jednotkou vnitřní energie je 1 J(joule).
Vnitřní energie tělesa není obecně konstantní veličinou. Děje, při nichž se mění vnitřní energie
tělesa, lze rozdělit do tří skupin: a)děje, při kterých se mění vnitřní energie
konáním práce, b)
děje, při nichž nastává změna vnitřní energie
tepelnou výměnou, c) děje, při kterých se vnitřní
energie mění oběma způsoby.
Při konání práce se mění kinetická nebo potenciální energie tělesa na jeho vnitřní energii nebo
naopak. Například při tření dvou těles, při stlačení plynu v tepelně izolované nádobě, při
zahřívání kapaliny prudkým mícháním, při ohýbání drátu, při nepružném nárazu tělesa na
podložku apod.
Jestliže děj bude probíhat v izolované soustavě, zůstává součet kinetické,
potenciální a vnitřní energie těles konstantní. Podívejme se na některý z těchto dějů blíže.
Uvažujme pohyb tělesa po vodorovné podložce rychlostí
1
v
(obrázek).
Působením stálé třecí síly
t
F
po dráze s se těleso zastaví. Třecí síla vykoná přitom práci
t
A
F s
=
, která se rovná úbytku kinetické energie tělesa
2
1
2
k
mv
W
∆
=
. Za předpokladu, že těleso
s podložkou tvoří izolovanou soustavu těles, se úbytek kinetické energie tělesa projeví
přírůstkem vnitřní energie tělesa a podložky:
k
U
W
∆ = ∆ .
Těleso o hmotnosti 1 kg je zavěšeno na niti. Zavěšené těleso je v klidu až do
okamžiku, kdy do něho ve vodorovném směru narazí střela o hmotnosti 0,01
kg. Po srážce zůstane střela v tělese a těleso i střela se společně pohybují do
výšky 0,2 m nad původní polohu tělesa (obrázek). Vypočítejte přírůstek vnitřní
energie střely a tělesa po srážce.