Mezőkeresztesi Kossuth Lajos Általános Iskola -
7.a - Digitális tananyag
2021.05.06. Fizika
ENERGIAVÁLTOZÁSOK, AZ ENERGIA MEGMARADÁSA
Fizika 7.o
A tanárok azt szokták mondani a szünetben szaladgáló diákokra, hogy tele vannak energiával. Máskor olyat hallunk egy beteg embertől, hogy alig van energiája felkelni. Nyári strandolás után egy lány megjegyzi, hogy a víz teljesen kiszívta az energiáját. Vajon mi lehet pontosan ez az energia? Helyesen fogalmaztak az előbbi példákban?
Az energia kifejezéssel már korábban is találkozhattál a természetismeret-órákon. Például, amikor hideg vízbe forró vízzel telt főzőpoharat állítottunk, azt tapasztaltuk, hogy a hideg víz felmelegedett, a forró víz pedig lehűlt. A folyamat addig tartott, amíg kialakult egy közös hőmérséklet. A jelenséget úgy magyaráztuk, hogy a hideg víznek és a forró víznek is volt kezdetben – a kölcsönhatás előtt – valamennyi energiája, és a kölcsönhatás következtében ezek az energiák megváltoztak. A hideg víz energiája nőtt, a forró vízé csökkent. A kölcsönhatás során mindkét test állapota megváltozott. A halmazállapot-változások során is megváltozik az anyag belső energiája, olvadáskor és forráskor nő, fagyáskor és lecsapódáskor csökken.
AZ ENERGIA FAJTÁI
Kísérlet alapján azt mondhatjuk, hogy ha egy anyagnak csökken a hőmérséklete, akkor csökken az energiája is, és fordítva, ha nő a hőmérséklete, akkor nő az energiája is. A fentihez hasonló kísérleteket végezve azt is megállapíthatjuk, hogy minél nagyobb egy tárgy (anyag) hőmérséklete, annál nagyobb az energiája. A belső energia az anyagot alkotó atomok, molekulák kapcsolódását és mozgásuk mértékét fejezi ki. Amikor melegítünk egy testet, akkor az átadott energia legtöbbször a részecskék mozgási energiáját növeli. és ilyenkor a test hőmérséklete is növekszik. A szalol melegítésénél a 2. sorszámmal jelölt szakaszon van energia felvétel, mert azt tapasztaljuk, hogy a melegítő víz hőmérséklete ebben az időszakban is csökken. A szalol hőmérséklete mégsem nőtt, tehát jogosan kérdezhetjük, hogy mi lett a felvett energiával. Tudjuk, hogy ebben a szakaszban olvadt meg a szalol, így mondhatjuk, hogy az olvadásra fordítódott az energia. Az olvadás folyamán pedig az történik, hogy a szilárd anyag rendezetten összekapcsolódó részecskéi szétválnak, folyadék állapotban pedig egy lazább kapcsolat alakul ki közöttük. Ehhez a szétváláshoz szükséges a felvett energia. Pontos mérésekkel igazolható, hogy a termikus kölcsönhatások során az egyes anyagok energiája megváltozott ugyan, de energia nem keletkezett, és nem is tűnt el .A fénnyel foglalkozó fejezetben is említettük már az energiát. Az elektromágneses hullámoknak is van energiája. A napra kitett ruha felmelegszik, a jégkocka elolvad, vagy például a mikrohullámú sütő felmelegíti az ételt. Az elektromágneses hullámok növelték az anyag belső energiáját, tehát energiával kell, hogy rendelkezzenek.
AZ ENERGIA MEGMARADÁS TÖRVÉNYE
A tárgyak, anyagok, hullámok állapotát az energiájukkal jellemezhetjük. Ebből a leckéből kiderült, hogy egy folyamat során a kölcsönhatásba kerülő egyes részek energiája megváltozott, hol nőtt, hol pedig csökkent, de a folyamatban részt vevők összes energiája mindvégig ugyanannyi maradt. Ez az energia megmaradás tétele. Ezt úgy is értelmezhetjük, hogy a folyamatok során mindig energiaátadás történik munkavégzés vagy hőátadás formájában. Az egyes tárgyak energiáját számadattal is ki lehet fejezni
Az energia jele E, mértékegysége joule (J), az angol tudós tiszteletére.
Vázlat a füzetbe, tk. 146. o. 1, 2, 3, 4, 5 feladat megoldása!
Étlap
