Teorija

Ķermeņa iekšējā enerģija var palielināties, arī samazinoties tā mehāniskai enerģijai (potenciālai un kinētiskai) vai kāda ārējā spēka veikta darba rezultātā.
Tālāk doti biežāk sastopamos gadījumus aprakstošie vienādojumi.
 
1. Ķermeņa kinētiskās enerģijas pāreja iekšējā enerģijā:
Ja ķermenis atrodas kustībā un kāda iemesla dēļ tas apstājas, tad ķermeņa kinētiskā enerģija pāriet tā iekšējā enerģijā - uzsilda ķermeni:
Wk=Qmv22=cm(t2t1)v2=2c(t2t1),
 kur
\(v\) - ķermeņa kustības ātrums, \(\mathrm{m/s}\)
\(m\) - ķermeņa masa, \(\mathrm{kg}\)
\(c\) - ķermeņa īpatnējā siltumietilpība, JkgK
t1,t2 - ķermeņa sākuma un beigu temperatūras, \(\mathrm{°C}\) vai \(\mathrm{K}\).
 
Ja procesā iekšējā enerģijā pāriet tikai daļa \(η\) no iekšējās enerģijas, tad
ηmv22=cm(t2t1)ηv2=2c(t2t1)
 
Piemēram: lodes trieciens pret nekustīgu šķērsli vai izlidošana cauri šķērslim (kinētiskās enerģijas izmaiņa pāriet siltumā), bremžu kluču sakaršana, nobremzējot transporta līdzekli, divu ķermeņu absolūti neelastīga sadursme u.c.
 
2. Ķermeņa potenciālās enerģijas izmaiņas pāreja iekšējā enerģijā:
ΔWp=Qmgh=cm(t2t1)gh=c(t2t1),
kur
\(g\) ir brīvās krišanas paātrinājums, \(g=9,8\ \mathrm{m/s^2}\)
\(h\) = augstums, no kura krīt ķermenis, \(\mathrm{m}\)
Ja procesā iekšējā enerģijā pāriet tikai daļa \(η\) no iekšējās enerģijas, tad
ηgh=c(t2t1)
 
Piemēram: ķermenis krīt no augstuma \(h\) un atduras pret nekustīgu šķērsli.
 
3. Ārēja spēka veikta darba rezultātā var pieaugt ķermeņa iekšējā enerģija:
A=Q/A=Fl/Fl=cm(t2t1),
kur
\(A\) - ārēja spēka veiktais darbs, \(\mathrm{J}\)
\(F\) - spēks, kurš veic darbu, \(\mathrm{N}\)
l - attālums, kurā spēks darbojas uz ķermeni, \(\mathrm{m}\).
Visbiežāk ķermeņa iekšējo enerģiju palielina berzes vai pretestības spēks, bet var būt arī citu spēku veiktais darbs - piemēram: vada locīšanas gadījumā sasilst locījuma vieta u.c.
 
4. Ķermeņa slīdēšana pa slīpo plakni.
Slipa_pl_1.png
Ķermenim, uzsākot kustību, piemīt potenciālā enerģija Wp. Tam slīdot pa slīpo plakni, daļa šīs enerģijas tiek izmantota berzes spēka pārvarēšanai. Berzes spēka veiktais darbs pāriet ķermeņa iekšējā enerģijā. Slīdēšanas beigās ķermenim ir ātrums \(v\) - piemīt kinētiskā enerģija Wk.
Tātad: ķermeņa potenciālā enerģija tiek izmantota berzes spēka darba veikšanai un kinētiskās enerģijas piešķiršanai.
 
Vienādojumi šā procesa aprakstam, atkarībā no zināmajiem datiem:
Wp=AFb+WkWp=Q+Wkmgh=Fbl+mv22mgh=cm(t2t1)+mv22gh=c(t2t1)+v22Fbl=cm(t2t1)μmgcosαl=cm(t2t1)μgcosαl=c(t2t1)ημgcosαl=c(t2t1)
 
Šeit:
AFb - berzes spēka darbs, \(\mathrm{J}\)
\(c\) - ķermeņa īpatnējā siltumietilpība, JkgK
l - slīpās plaknes garums, \(\mathrm{m}\)
 
\(h\) - slīpās plaknes augstums, \(\mathrm{m}\)
μ - slīdes berzes koeficients,
\(η\) - kāda daļa no berzes spēka darba pāriet siltumā, \(\%\) vai decimāldaļa
\(α\) - leņķis, ko slīpā plakne veido ar pamatu.