Внутренняя энергия не меняется от того, что тело подняли или разогнали: у летящего самолёта и у самолёта на земле при одинаковой температуре она одна и та же. Как же её изменить? Есть ровно два способа.
Способ 1. Совершение работы
- Если внешние силы совершают работу над телом (трут, ударяют, сжимают), его внутренняя энергия увеличивается. Пример: при трении ладоней они теплеют, гвоздь нагревается от ударов молотка, воздух в насосе нагревается при сжатии. Трением древние люди добывали огонь.
Трубку с небольшим количеством эфира быстро трут верёвкой. Трубка нагревается так, что эфир закипает, и пар выбивает пробку.
- Если тело само совершает работу, его внутренняя энергия уменьшается. Пример: в бутылку накачивают воздух, пока он не вытолкнет пробку. Совершив работу, воздух охлаждается — в бутылке появляется туман.
Способ 2. Теплопередача
Теплопередача (теплообмен) — изменение внутренней энергии тела без совершения работы.
Ложку опустили в горячий чай — ложка нагрелась, чай остыл. Конец стержня держат в пламени — нагревается весь стержень. Никто не совершал работу, энергия перешла от горячего тела к холодному.
Теплопередача идёт только при разности температур — всегда от более нагретого тела к менее нагретому.
Итог: внутреннюю энергию можно изменить двумя способами — совершением работы и теплопередачей. По результату (тело стало горячее) нельзя сказать, каким способом это сделано.
Два пути к теплу: «руками» и «соседом». Руками — тереть, бить, сжимать (работа). Соседом — приложить к горячему (теплопередача).