انرژی درونی

اگر با دقت سیستم‏های مكانیكی را مطالعه کنیم یا برای مدت طولانی حركت آن ها را بررسی كنیم، مشاهده می‏كنیم كه قانون بقای انرژی نقض می‏شود. به عنوان مثال یك نوسان کننده بعد از مدتی می‏ایستد و انرژی اولیه آن ناپدید می‏شود.

یا به عنوان مثال دیگر، دست خود را به هم مالش داده یا دست بزنید، در این فرآیند كار انجام می‏شود اما انرژی جنبشی یا پتانسیل مشهودی ظاهر نمی‏گردد.

به نظر می‏آیند انرژی به شكل دیگری درآمده است. در تمامی این موارد، ما مشاهده می‏كنیم كه چیزی گرم می‏شود.

وقتی چكش باشدت به فلزی زده می‏شود، انرژی جنبشی چكش باعث گرم شدن آن می‏شود. وقتی آونگ نوسان میکند ، انرژی جنبشی آونگ، باعث  گرم شدن هوا و محورهای حركتی آن  می‏ شود.

آیا می‏توان دما و تغییرات آن را معادل انرژی یا كار انجام شده دانست؟

برای پاسخ به این سوال دو بلوك مسی و آلومینیومی هم شكل را در نظربگیرید.

اگر دو بلوك مسی و دو بلوك آلومینیومی را در شرایط یكسان مالش دهید آیا افزایش دمای آن ها یكسان خواهد بود؟

نه!

در این آزمایش كار انجام شده یكسان است ولی افزایش دما متفاوت می باشد، لذا دما نمی‏تواند جایگزین انرژی تلف شده باشد. در فصل گرما خواهید دانست كه دما ارتباط نزدیكی با میزان انرژی جنبشی ماده دارد. به عبارتی آنچه را كه ما دما می‏نامیم و می‏گوییم جسمی خیلی داغ است ( دستمان را می‏سوزاند) در حقیقت به این معناست که جنبش ملكولی آن ماده خیلی زیاد است. براین اساس:

به مدل سازی زیر توجه كنید. سعی كنید دمای جسم را زیاد كنید. سرعت ملكول های گاز چه تغییری می‏كند. (در سمت راست این مدل سازی، مسیر حركت یك ذره فرضی رسم شده است).

جهت مشاهده مدل سازی اینجا را کلیک کنید و فایل index را بازکید.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: سمیرا بادامستانی