1.3. Виды и формы обмена энергией.

Формы движения материи и виды энергии. Первой формой, изученной наукой качественно и количественно, была механическая форма движения, состоящая в изменении пространственного расположения макроскопических тел. К середине XIX в. были изучены тепловая, электрическая, химическая, магнитная и другие формы движения и найдены количественные меры для каждой из них. При этом установлено, что передача движения от одних тел к другим может происходить как без изменения, так и с изменением формы движения. В первом случае уменьшение движения некоторой фирмы в одном теле сопровождается таким же увеличением движения той же формы в другом (принцип сохранения движения). Во втором случае уменьшение движения некоторой формы в одном теле приводит к увеличению в другом теле движе­ния иной формы (принцип превращения движения).

Энергия – общая количественная мера для всех форм движения материи, способных превращаться одна в другую.

Любое материальное тело в зависимости от его физической структуры обладает способностью к различным изменениям, т. е. может обладать движением различных форм. Так, например, в смеси газообразных кислорода и водорода возможны механические изменения (сжатие, ускорение потока), химические (горение), электрические (поляризация при помещении в электростатическое поле), магнитные (магнит­ная поляризация молекул кислорода в магнитном поле).

В связи с этим в качестве характеристики вида движения используют понятие вида энергии (кинетическая, гравитационная, химическая, электрическая энергия и др.). Следует иметь в виду, что энергия «данного вида» не является чем-то, что передается от одних тел к другим в своем неизменном качестве. При передаче движения может происходить как исчезновение прежней, так и появление новой формы движения, но при этом энергия как общая мера любых форм движения едина по своей сущности, она не создаваема и неуничтожима.

Особую роль в термодинамике играет понятие теплового движения материи.

Тепловым движение называют хаотическое механическое движение большой совокупности микрочастиц, составляющих макроскопические тела.

Передача движения (энергии) от одних тел к другим происходит в результате взаимодействия этих тел.

Все формы обмена энергией, сводятся к двум принципиально различным способам: совершению работы и теплообмену.

Работа. Передача энергии в результате направленного движения называется работой.

Общим для всех видов работы свойством является принципиальная возможность их полного количественного преобразования друг в друга.

Передача энергии в результате обмена хаотическим, ненаправленным движением Микрочастиц называется теплообменом; а количество передаваемой при этом энергии – количеством теплоты, теплотой процесса или теплотой.