आंतरिक ऊर्जा को बदलने के तरीके। तापीय गति









कार्य: 1. पीसने के पहिये पर पीसने के बाद छेनी गर्म हो जाती है। फोर्ज से निकाली गई छेनी भी गर्म होती है। क्या छेनी के तापमान में वृद्धि का कारण एक ही है? 2. जब माचिस की डिब्बी से माचिस की तीली को रगड़ा जाता है, तो माचिस जलती है। घटना की व्याख्या करें। 3. माचिस की डिब्बी पर रगड़ने पर माचिस जलती है। मोमबत्ती की लौ में रखने पर यह भी जल जाता है। दोनों ही मामलों में मैच के प्रज्वलित होने के कारणों में क्या समानताएं और अंतर हैं। 4. कार्य करने की प्रक्रिया में शरीर की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के उदाहरण दें: घर्षण, प्रभाव, संपीड़न। 5. लंबे समय तक देखते रहने पर आरी गर्म क्यों हो जाती है ? 6. क्यों, यदि आप किसी खम्भे या रस्सी को जल्दी से नीचे खिसकाते हैं, तो आप अपने हाथों को जला सकते हैं?


7. बर्फ पर स्केट्स आसानी से क्यों फिसलते हैं, लेकिन कांच पर स्केट करना असंभव क्यों है, जिसकी सतह चिकनी है? 8. ऐसा क्यों है कि जब एक कील अंदर की जाती है, तो उसकी टोपी कमजोर रूप से गर्म होती है, और जब कील पहले से ही अंदर की जाती है, तो टोपी को जोर से गर्म करने के लिए कुछ वार पर्याप्त होते हैं? 9. पृथ्वी के कृत्रिम उपग्रहों के वायुमंडल की निचली घनी परतों में प्रवेश करने पर उनके तीव्र ताप और दहन का क्या कारण है?

शरीर की यांत्रिक ऊर्जा को कैसे बदलें? हाँ, बहुत सरल। इसका स्थान बदलें या इसे गति दें। उदाहरण के लिए, गेंद को लात मारें या इसे जमीन से ऊपर उठाएं।

पहले मामले में, हम इसकी गतिज ऊर्जा को बदलेंगे, दूसरे मामले में, क्षमता। लेकिन आंतरिक ऊर्जा का क्या? शरीर की आंतरिक ऊर्जा को कैसे बदलें? शुरू करने के लिए, आइए जानें कि यह क्या है। आंतरिक ऊर्जा शरीर को बनाने वाले सभी कणों की गतिज और स्थितिज ऊर्जा है। विशेष रूप से, कणों की गतिज ऊर्जा उनकी गति की ऊर्जा होती है। और उनके आंदोलन की गति, जैसा कि आप जानते हैं, तापमान पर निर्भर करता है। यानी तार्किक निष्कर्ष यह है कि शरीर का तापमान बढ़ाकर हम उसकी आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाएंगे। शरीर के तापमान को बढ़ाने का सबसे आसान तरीका गर्मी हस्तांतरण है। जब अलग-अलग तापमान वाले शरीर संपर्क में आते हैं, तो गर्म शरीर की कीमत पर ठंडा शरीर गर्म हो जाता है। इस मामले में गर्म शरीर ठंडा हो जाता है।

एक साधारण दैनिक उदाहरण: एक कप गर्म चाय में एक ठंडा चम्मच बहुत जल्दी गर्म हो जाता है, जबकि चाय थोड़ी ठंडी हो जाती है। शरीर के तापमान में वृद्धि अन्य तरीकों से संभव है। जब हमारा चेहरा या हाथ बाहर जम जाते हैं तो हम सभी क्या करते हैं? हम उनमें से तीन। रगड़ने पर वस्तुएँ गर्म हो जाती हैं। इसके अलावा, वस्तुएँ प्रभाव, दबाव, यानी दूसरे शब्दों में, बातचीत के दौरान गर्म होती हैं। सभी जानते हैं कि प्राचीन काल में आग कैसे बनती थी - वे या तो लकड़ी के टुकड़ों को एक-दूसरे से रगड़ते थे, या दूसरे पत्थर पर चकमक पत्थर मारते थे। हमारे समय में भी, फ्लिंट लाइटर चकमक पत्थर पर धातु की छड़ के घर्षण का उपयोग करते हैं।

अभी तक हम उसके अवयवी कणों की गतिज ऊर्जा में परिवर्तन कर आन्तरिक ऊर्जा में परिवर्तन की बात करते रहे हैं। इन समान कणों की स्थितिज ऊर्जा के बारे में क्या? जैसा कि आप जानते हैं, कणों की स्थितिज ऊर्जा उनकी सापेक्ष स्थिति की ऊर्जा होती है। इस प्रकार, शरीर के कणों की संभावित ऊर्जा को बदलने के लिए, हमें शरीर को विकृत करने की आवश्यकता है: संपीड़ित करना, मोड़ना, और इसी तरह, एक दूसरे के सापेक्ष कणों का स्थान बदलना। यह शरीर को प्रभावित करके हासिल किया जाता है। हम गति बदलते हैं अलग भागशरीर, यानी हम उस पर काम करते हैं।

आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के उदाहरण

इस प्रकार, अपनी आंतरिक ऊर्जा को बदलने के लिए शरीर पर प्रभाव के सभी मामलों को दो तरीकों से प्राप्त किया जाता है। या तो उसमें ऊष्मा का स्थानान्तरण करके, अर्थात् ऊष्मा के स्थानान्तरण द्वारा, या उसके कणों की गति में परिवर्तन करके, अर्थात् शरीर पर कार्य करके।

आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के उदाहरण- यह दुनिया में होने वाली लगभग सभी प्रक्रियाएं हैं। कणों की आंतरिक ऊर्जा उस स्थिति में नहीं बदलती है जब शरीर को कुछ भी नहीं होता है, जो आप सहमत होंगे, अत्यंत दुर्लभ है - ऊर्जा के संरक्षण का कानून प्रभावी है। हमारे आसपास हर समय कुछ न कुछ होता रहता है। यहां तक ​​​​कि उन वस्तुओं के साथ जिनके साथ पहली नज़र में कुछ भी नहीं होता है, वास्तव में, हमारे लिए अगोचर परिवर्तन होते हैं: तापमान में मामूली बदलाव, छोटे विरूपण, और इसी तरह। कुर्सी हमारे वजन के नीचे झुक जाती है, शेल्फ पर किताब का तापमान हवा के प्रत्येक आंदोलन के साथ थोड़ा बदल जाता है, ड्राफ्ट का उल्लेख नहीं करने के लिए। खैर, जहां तक ​​जीवित शरीरों का संबंध है, शब्दों के बिना यह स्पष्ट है कि उनके भीतर हर समय कुछ न कुछ हो रहा है, और आंतरिक ऊर्जा लगभग हर समय बदलती रहती है।

676. क्या पृथ्वी के चारों ओर एक कृत्रिम उपग्रह का घूमना एक तापीय गति है?
नहीं यह नहीं। ऊष्मीय गति शरीर को बनाने वाले अणुओं और परमाणुओं की यादृच्छिक गति है।

677. क्या गैस के अणुओं की गति को तापीय गति कहा जा सकता है?
ऊष्मीय गति कणों की अराजक गति की एक प्रक्रिया है। गैस के अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं, इसलिए उनकी गति को थर्मल कहा जा सकता है। 678. क्या यह कहा जा सकता है कि प्रसार की घटना थर्मल गति के कारण होती है?
ऊष्मीय गति किसी पदार्थ में कणों की अराजक गति की प्रक्रिया है। प्रसार एक पदार्थ के परमाणुओं और अणुओं के दूसरे में पारस्परिक प्रवेश की प्रक्रिया है। पारस्परिक प्रवेश की प्रक्रिया परमाणुओं और अणुओं की अराजक गति के कारण होती है, इसलिए प्रसार घटना थर्मल गति के कारण होती है।

679. तापमान बढ़ने पर तापीय गति का क्या होता है?
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणुओं की गति बढ़ जाती है।

680. ठंडे पानी के एक कसकर बंद जार में पानी के अणुओं की गतिज और संभावित ऊर्जाएं बदल जाएंगी यदि इसे गर्म पानी में डुबोया जाए?
गर्मी हस्तांतरण की घटना के कारण जार में तापमान बढ़ जाएगा, जिससे गतिज ऊर्जा बढ़ जाएगी। स्थितिज ऊर्जा अपरिवर्तित रहेगी, क्योंकि यह अणुओं के बीच की दूरी पर निर्भर करती है, और यह परिवर्तित नहीं होती है।

681. एक स्वतंत्र रूप से गिरने वाली गेंद, डामर से टकराकर फिर से उछलती है, लेकिन कभी भी उस प्रारंभिक ऊंचाई तक नहीं उठती है जहां से वह गिरी थी। क्यों?
क्योंकि गेंद की गतिज ऊर्जा वायु प्रतिरोध और गुरुत्वाकर्षण बलों पर काबू पाने में खर्च होती है।

682. एक सिक्के को उछाला जाता है। जब एक सिक्का उठाया जाता है तो कौन से ऊर्जा परिवर्तन होते हैं? वह कब गिरती है? डामर पर प्रभाव के क्षण में?
जैसे-जैसे सिक्के की ऊंचाई बढ़ती है, इसकी स्थितिज ऊर्जा बढ़ती है और इसकी गतिज ऊर्जा घटती जाती है। उच्चतम बिंदु पर स्थितिज ऊर्जा अधिकतम तथा गतिज ऊर्जा न्यूनतम होती है। गिरावट की शुरुआत में, गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है, और संभावित ऊर्जा घट जाती है। इस समय प्रभाव से पहले, गतिज ऊर्जा अधिकतम होती है, और स्थितिज ऊर्जा न्यूनतम होती है। प्रभाव के दौरान, कुछ ऊर्जा गर्मी में और साथ ही विरूपण ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

683. डामर से टकराने पर सिक्का क्यों गर्म हो जाता है?
क्योंकि सिक्के की ऊर्जा का कुछ हिस्सा गर्मी में चला जाता है।

684. एक गिलास में गर्म पानी डाला जाता है, ठंडा पानीएक ही द्रव्यमान। किस गिलास में पानी की आंतरिक ऊर्जा सबसे अधिक होती है?
ठंडे पानी की तुलना में एक गिलास गर्म पानी में अणु तेजी से चलते हैं। इसलिए गर्म पानी में आंतरिक ऊर्जा अधिक होती है।

685. संपीड़ित होने पर निकायों की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के उदाहरण दें।
पंप पिस्टन में वायु तापन।

686. घर्षण के दौरान पिंडों की आंतरिक ऊर्जा कैसे बदलती है? उदाहरण दो।
की बढ़ती। ग्राइंडस्टोन पर चाकू को तेज करना; ब्रेक लगाने पर कार के टायरों का घर्षण।

687. क्या प्रभाव पर पिंडों की आंतरिक ऊर्जा बदल जाती है? उदाहरण दो।
प्रभाव पर, निकायों की आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है। हथौड़ा काम; फर्श से गेंद का उछाल।

688. संपीड़ित होने पर वसंत की आंतरिक ऊर्जा क्यों बदल जाती है?
जब एक स्प्रिंग को संपीडित किया जाता है, तो उसकी स्थितिज ऊर्जा बढ़ जाती है। अत: आन्तरिक ऊर्जा में वृद्धि होती है।

689. क्या गैस की आंतरिक ऊर्जा में उसके विस्तार के दौरान परिवर्तन होता है?
जैसे-जैसे गैस फैलती है, यह बाहरी ताकतों के खिलाफ काम करती है, जबकि इसकी आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है।

690. तरल और ठोस पिंडों को गर्म करने पर उनकी आंतरिक ऊर्जा का क्या होता है?
कणों की गति में वृद्धि के कारण आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि होती है।

691. क्या बर्फ के पिघलने पर आंतरिक ऊर्जा बदल जाती है?
जब बर्फ पिघलती है, तो विकिरण और गर्मी हस्तांतरण द्वारा गर्मी की आपूर्ति के कारण आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है।

692. घर्षण बल किसी पिंड पर कार्य करता है। कौन से संकेत शरीर की आंतरिक ऊर्जा में बदलाव का संकेत देते हैं?
जब घर्षण का कार्य किया जाता है, तो शरीर गर्म हो जाता है, गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है और आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि होती है।