Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах | Конспект

Полная механическая энергия – это сумма \(Е_{П}\) и \(Е_{К}\), она остаётся постоянной, если действуют \(F_{упр.}\) и \(F_{тяж.}\), отсутствует \(F_{тр.}\).

\(Е_{полн.}{= Е}_{К}\) + \(Е_{П}\)

В явлениях природы Е превращается из одного вида в другой, её значение сохраняется.

Единица измерения – джоуль [Дж].

Топливо – это вещество, способное выделять Е в ходе определённых процессов, используется для техники.

Полная механическая энергия – сумма потенциальной и кинетической энергии тела, остаётся постоянной, если действуют только силы упругости и тяготения и отсутствуют силы трения.

Во всех явлениях, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом её значение сохраняется.

Е = Ек + Еп

Ек₁ + Еп₁ = Ек₂ + Еп₂ – закон сохранения и превращения энергии.

\(\frac{mV_{1}^{2}}{2}\) + mgh₁ = \(\frac{mV_{2}^{2}}{2}\) + mgh₂

Eк_max = Eп_max

\(\frac{mV_{\max}^{2}}{2}\) = mgh_max

Механическая энергия замкнутой системы тел остаётся постоянной, если между телами системы действуют только консервативные силы.

E_k1 + E_n1 = E_k2 + E_n2

Закон изменения механической энергии

Изменение механической энергии замкнутой системы тел равно работе неконсервативных сил, действующих внутри системы.

Закон сохранения полной механической энергии

Теплопередача всегда происходит от более нагретого тела к менее нагретому.

Тепловые процессы необратимы, то есть если привести в соприкосновение горячее и холодное тела, то горячее тело остынет, а холодное нагреется. Самопроизвольно такая система тел вернуться в прежнее состояние не сможет.

Изменение полной энергии тела \(\mathrm{\Delta}\)Е равно сумме работы внешних сил А и количества теплоты Q, полученной от окружающих тел.

\(\mathbf{\mathrm{\Delta}}\)Е = \(\mathbf{\mathrm{\Delta}}\)Е_мех. + \(\mathbf{\mathrm{\Delta}}\)U = A + Q

В замкнутых системах при любых процессах между телами уменьшение механической энергии всегда в точности равно увеличению внутренней энергии системы. Данное утверждение является частным случаем закона сохранения энергии.