Внутри проводника, помещенного во внешнее электрическое поле, электростатическое поле отсутствует. Объясняется это тем, что под действием внешнего поля свободные электроны, перемещаясь в направлении, противоположном внешнему полю , распределяются по поверхности проводника, в результате чего одна часть проводника заряжается отрицательно, противоположная — положительно. Разделенные заряды создают внутреннее поле , которое компенсирует внешнее поле , так что суммарное поле внутри проводника равно нулю.
НИЧИВО НИ БУИТ)
Любое макроскопическое тело или система тел обладают внутренней энергией. Внутренняя энергия — это суммарная кинетическая энергия теплового движения частиц вещества и потенциальная энергия их взаимодействия друг с другом. Внутренняя энергия зависит от массы тел, от температуры тел, а также от того, в каком агрегатном состоянии они находятся. Внутренняя энергия тела изменится, если его деформировать или размельчить. Однако она не зависит от того, обладает тело механической энергией или нет. Понятие внутренней энергии играет важнейшую роль при исследовании тепловых явлений.
При изменении внутренней энергии термодинамическая система переходит из одного состояния в другое. Существуют два изменения внутренней энергии системы:
теплообмен, когда тело получает или отдает некоторое количество теплоты в процессе теплопередачи;
совершение механической работы. Так, внутренняя энергия металлической монеты может быть увеличена при нагревании ее на огне, либо за счет трения о деревянную поверхность.
Если работа совершается над телом, то его внутренняя энергия увеличивается, если же тело само совершает работу, это ведет к уменьшению его внутренней энергии. Когда газ, закачанный под давлением в , совершает работу, например, выбивает пробку, то он охлаждается, поскольку при совершении работы уменьшается его внутренняя энергия.
Внутренняя энергия связана с характером движения и взаимодействия всех частиц системы и включает: энергию внутренних движений всех частиц системы (молекул, атомов, электронов и других) и потенциальную энергию силовых полей, с которых осуществляется взаимодействие между этими частицами. В термодинамике представляет интерес не сама внутренняя энергия, а ее изменение, которое связано лишь с изменением кинетической и потенциальной энергии молекул.
Средняя кинетическая энергия молекулы определяется через температуру:
⟨Ek⟩=m0v22=32kT
⟨
E
k
⟩
=
m
0
v
2
2
=
3
2
k
T
где m0 — масса молекулы, v
v
— средняя квадратичная скорость молекулы, k — постоянная Больцмана.
v=3kTm0‾‾‾‾√
v
=
3
k
T
m
0
Изменение температуры тела означает изменение его внутренней энергии (вследствие изменения кинетической энергии молекул и атомов).
В идеальных газах внутренняя энергия определяется как сумма кинетических энергий молекул.
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа массой m и молярной массой M:
U=3m2MRT
U
=
3
m
2
M
R
T
Изменение внутренней энергии тела происходит вследствие совершения работы или обмена теплотой.