Telo ima določeno notranjo energijo (), ki se lahko spreminja in se odraža v temperaturi. Večja kot je temperatura telesa, večjo notranjo energijo ima in obratno. Notranjo energijo telesa lahko spreminjamo z delom () in toploto (). Kadar opravljamo delo (mešamo vodo, stiskamo plin, drgnemo železo, zabijamo žebelj), telesu spreminjamo notranjo energijo. Če telo prejme oziroma odda delo, je sprememba notranje energije enaka delu, ki ga je telo prejelo ali oddalo. Telesu se spremeni notranja energija tudi z dovajanjem ali odvajanjem toplote. Sprememba notranje energije je v tem primeru enaka toploti, ki jo je telo prejelo ali oddalo. V splošnem lahko torej zapišemo, da je sprememba notranje energije enaka:

Omenimo nekaj primerov, kjer telesu spreminjamo notranjo energijo. Na spodnji sliki (slika a) lahko vidimo, kako z brušenjem železu povečujemo notranjo energijo. Z udarcem s kladivom povečamo notranjo energijo žeblja. Kos železa in žebelj sta se pri tem segrela. Na sliki b je prikazan primer kako z električnim grelcem povečujemo notranjo energijo vode z električnim delom. Na sliki c vidimo ohlajanje vroče vode. Voda se ohlaja, ker zaradi temperaturne razlike med vodo in okolico prehaja toplota iz posode na okolico.

Slika a: Sprememba notranje energije z delom (brušenje, udarci s kladivom).

Slika b: Sprememba notranje energije z električnim delom (toploto-grelec).

Slika c: Sprememba notranje energije s toploto (ohlajanje vode).

Preberi spodaj zapisane trditve in poveži, kako se je spremenila energija podčrtanih teles.

Preveri

V valj nasujemo svinčene kroglice, katerih masa je kg. Nato valj obračamo tako, da kroglice pri vsakem obratu padajo vzdolž cevi. Pri tem se kroglice segrevajo zaradi spreminjanja potencialne energije v notranjo.

Na spodnji simulaciji premikaj drsnik, ki prikazuje število obratov, in opazuj, kolikšna je temperatura kroglic.

a) Za koliko se spremeni temperatura kroglic, če cev -krat obrnemo? C

b) Za koliko se je povečala energija kroglic pri -obratih, če je specifična toplota svinčenih kroglic J/kgK? J

c) Za koliko se poveča energija kroglic pri enem obratu?

č) Kolikšno povprečno višino preletijo kroglice pri enem obratu (g = m/s)? m

Preveri

V toplotno izolirani posodi je vode. Vodo v posodi mešamo z mešalnikom. Pri tem se voda segreva.

Na spodnji simulaciji spreminjaj čas in opazuj, kako se spreminja temperatura vode.

a) Za koliko se je spremenila temperatura vode v min? C

b) Koliko dela je mešalnik oddal vodi v min? Specifična toplota vode je J/kgK. J

c) Koliko dela odda mešalnik vodi v s? J

d) S kolikšno močjo je delal mešalnik? W

Preveri

Z električnim grelcem segrevamo vodo, katere specifična toplota znaša kJ/kgK. Preberi spodaj zapisane naloge, preračunaj in zapiši rešitve.

1. Za koliko časa mora biti vključen električni grelec z močjo W, da se l vode segreje od C do C? Toplotne izgube zanemarimo. min

2. V posodi je l vode s temperaturo C. Na kolikšno temperaturo se bo segrela voda, če jo min segrevamo z grelcem, katerega moč je nastavljena na W, nato pa še min z močjo W? C

Preveri

Imamo toplotno izolirano posodo v kateri je l vode s temperaturo C. Vodo segrevamo s pomočjo grelca. Specifična toplota vode je kJ/kgK.

Spreminjaj čas na spodnji simulaciji in opazuj kako narašča temperatura vode v posodi. Nato odgovori na spodaj zastavljena vprašanja.

a) Za koliko se je povečala notranja energija vode v min? J

b) Koliko Wh električnega dela je porabil grelec v min? Wh

c) Kolikšna je moč grelca? W

d) Koliko Wh električnega dela mora opraviti grelec, da segreje kg vode za C? Wh

e) Kolikšna je moč grelca, če skozi stene posode med segrevanjem uide kJ toplote? W

Preveri

Preberi spodaj zapisane naloge, preračunaj in zapiši rešitve.

1. Snovi z maso kg dovedemo Wh toplote. Med segrevanjem se snov razteza in pri tem odda kJ dela.

a) Za koliko se spremeni notranja energija snovi? kJ
b) Za koliko se pri tem segreje snov, če je njena specifična toplota kJ/kgK? K

2. Telo z maso kg spustimo z višine m. Na tla pade s hitrostjo m/s.

a) Za koliko se je telesu zmanjšala potencialna energija med padanjem (g = m/s)? J
b) Kolikšna je kinetična energija telesa tik ob tleh? J
c) Za koliko se je med padanjem povečala notranja energija telesa zaradi zračnega upora? J

3. Bron je zlitina, ki je sestavljena iz % bakra in in % kositra. Specifična toplota bakra je kJ/kgK, kositra pa kJ/kgK. Koliko toplote moramo dovesti, da segrejemo kg brona za K? kJ

Preveri