Фізика

Теплові явища

Внутрішня енергія речовини. Робота і теплопередача. Види теплопередачі

Тепловим рухом називається безперервний хаотичний рух молекул у речовині. Молекули рухаються й взаємодіють, тобто мають і кінетичну, і потенціальну енергію (Wk i Wp). 
Сума енергій руху і взаємодії молекул речовини називається внутрішньою енергієюUречовини.
При переході речовини з одного стану в інший (наприклад, з твердого в рідкий або з рідкого в газоподібний) внутрішня енергія змінюється, тому має назву функції стану речовини.
Зміна внутрішньої енергії речовини може відбуватись механічним способом — шляхом здійснення роботи над нею. Приклади: нагрівання повітря у велосипедній камері при його нагнітанні насосом; нагрівання цвяха при ударах по ньому молотка, нагрівання свердла і токарного різця. Але можна змінити внутрішню енергію речовини і тепловим способом — шляхом теплопередачі. Приклади: внаслідок дотику двох неоднаково нагрітих тіл 1 і 2 одне з них нагрівається (), а друге охолоджується ().
Для зручності зміну деякої фізичної величини будемо позначати грецькою буквою «∆» (дельта), при цьому попередні нерівності набудуть вигляду  та . 
Можливі такі види теплопередачі.
1. Теплопровідність (або при безпосередньому дотику двох тіл різної температури, або через шар повітря між ними). Така теплопередача здійснюється завдяки хаотичному руху молекул.
2. Конвекція — це теплопередача, зумовлена напрямленим рухом шарів(струменів) газу чи рідини від нагрітого тіла. Так діє обігрівальна батарея в кімнаті: теплі шари повітря від неї за рахунок виштовхувальної сили підіймаються, перемішуючись із менш нагрітими шарами повітря.
3. Променистий теплообмін здійснюється електромагнітними хвилями (шляхом теплового випромінювання). Таким способом теплопередача може відбуватись і через безповітряний простір (зокрема, від Сонця).