Proč se tělesa zahřívají při tření? (Učebnice strana 48 – 49) studená voda teplá voda Do dvou sklenic vložíme sáček čaje a opatrně zalijeme vodou. Do jedné sklenice nalijeme studenou vodu, do druhé teplou vodu. Přestože nebudeme vodu ve sklenicích promíchávat, po určité době se voda ve sklenicích obarví. Ve sklenici s teplou vodou se voda obarví rychleji, difuze probíhá rychleji v teplé vodě než ve studené vodě. Protože difuze je způsobena pohybem částic vody a barviva, lze pozorovaný jev vysvětlit tím, že částice teplé vody se pohybují rychleji než částice studené vody. Při vyšší teplotě se částice látky pohybují rychleji než při nižší teplotě.

Stiskni dlaně a tři je o sebe. Co cítíš? Třením se ruce zahřívají. Při každém tahu rukou působíme silou po určité dráze, konáme práci. Pohyb rukou je při tom brzděn třením. Třením se urychlí pohyb částic v povrchových vrstvách obou rukou, což se projeví zahřátím rukou. Částice uvnitř tělesa se neustále pohybují, mají tedy pohybovou energii. Celková energie všech částic v tělese je součástí vnitřní energie tělesa. Vnitřní energie tělesa souvisí s vnitřní částicovou stavbou tělesa. Částice v tělese mají nejen pohybovou energii, ale i polohovou energii. Ta souvisí s jejich vzájemným silovým působením. Celková polohová energie všech částic je další součástí vnitřní energie tělesa. Souhrn energií pohybových, polohových a energií částic molekul tělesa nazýváme vnitřní energie. Zvyšování vnitřní energie se projeví na zvýšení rychlosti molekul, tedy větší kinetické energii a tím i vyšší teplotě tělesa. To platí i naopak Vnitřní energie tělesa je fyzikální veličina, značí se U. Jednotkou je J (joule).

Při rychlém sklouznutí po šplhací tyči si můžeš popálit dlaně Při rychlém sklouznutí po šplhací tyči si můžeš popálit dlaně. Při vzájemném tření rukou a tyče dochází k zahřívání, pohybová energie se mění na tepelnou, zvyšuje se vnitřní energie těles. Při řezání, broušení, vrtání nebo pilování se obráběný předmět i nástroj zahřívají, což zhoršuje kvalitu nástroje i obráběného předmětu. Proto se výrobek a někdy i nástroj chladí např. emulzí oleje. Stlačíme-li vzduch ve válci hustilky prudkým pohybem pístu, zahřívá se vzduch i hustilka. Meteority a umělé družice se při průletu zemskou atmosférou silně zahřívají, protože na ně působí odporová síla atmosféry. Zahřívání umělých družic při průletu atmosférou se zmenšuje vhodnou úpravou povrchu družice. Vykonáním práce se urychlí pohyb částic v tělese, a tím se zvětší vnitřní energie tělesa.

Zahřátí plynu při jeho stlačení se využívá ke konání práce ve spalovacích motorech. Celková pohybová energie všech částic v tělese je součástí vnitřní energie tělesa. Při zvýšení teploty tělesa se jeho vnitřní energie zvětšuje. Vykonáním práce, např. při tření, můžeme zvětšit vnitřní energii tělesa, což se projeví jeho zahřátím. Příklad: Kámen o hmotnosti 750 g spadne z výšky 6 metrů na zem. O kolik se zvětšila vnitřní energie kamene a země okolo něj? Polohová energie kamene se přemění na jeho energii a energii, kterou kámen předá zemi okolo něj. m = 750 g h = 6 m U = ? J = 0,75 kg h Vnitřní energie kamene a země okolo něj se zvětšila o 45 J. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 49 – 50.