Давайте сравним механическую и внутреннюю энергии самолёта, стоящего не земле и летящего. Будем считать, что температура воздуха (и самолёта) в обоих случаях одинаковы.
Да, отличаются. Когда самолёт летит, он находится выше, чем был, значит, обладает большей потенциальной энергией. К тому же в полёте самолёт имеет скорость, значит, и кинетической энергией. Нет, не отличаются. Ни температура, ни количество молекул, ни агрегатное состояние самолёта не изменились, значит, не изменилась и внутренняя энергия.Отличаются ли механические энергии самолёта в двух случаях?
Отличаются ли внутренние энергии?
Как же можно изменить внутреннюю энергию?
Совершением работы
Над телом можно совершить работу, например, ударить по нему молотком, или потереть палочкой, или заставить быстро двигаться. Во свех этих случаях внутренняя энергия тела будет увеличиваться.
Если внешние силы совершают над телом работу, то его внутренняя энергия увеличивается.
Однако тело может само совершать работу. Если взять банку, закртыую пробкой, и накачивать в неё воздух, то в конце концов пробка вылетит, а внутренняя энергия воздуха в банке уменьшится. Это происходит потому, что воздух совершает работу по выталкиванию пробки и сообщению ей кинетической энергии.
Внутренняя энергия уменьшается, если тело само совершает работу.
Путём теплопередачи
Изменить внутреннюю энергия можно также путём нагревания или охлаждения, то есть путём теплопередачи.
Процесс изменения внутренней энергии тела без совершения работы называют теплопередачей.
Если к одному концу металлического стержня поднести пламя, то скоро нагреется весь стержень. При нагревании молекулы стрежня начинают двигаться быстрее, то есть увеличивается их кинетическая энергия. А значит, увеличивается и внутренняя энергия стержня.
Если нагретый стержень опустить в стакан с водой, то он остынет, а вода нагреется.
Теплообен (теплопередача) происходит только если есть разность температур.
Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: совершением работы и теплопередачей.
