§ 287. Изменение энергии при деформации тел

Груз, растягивающий проволоку, опускается и, следовательно, сила тяжести совершает работу. За счет этой работы увеличивается энергия деформирующегося тела, которое при этом переходит из ненапряженного состояния в напряженное. Таким образом, при деформации увеличивается внутренняя энергия тела. Увеличение внутренней энергии состоит в увеличении потенциальной энергии, зависящей от взаимного расположения молекул тела. Если деформация упругая, то при ее снятии эта добавочная энергия исчезает и за счет нее упругие силы совершают работу. При упругой деформации твердых тел не получается заметного нагревания их. В этом отношении они отличаются от газов, которые при сжатии нагреваются (§ 225). При пластической деформации твердых тел они значительно нагреваются. В этом повышении температуры, т. е. увеличении кинетической энергии молекул, и проявляется увеличение внутренней энергии деформированного пластически тела; конечно, и в этом случае увеличение внутренней энергии происходит за счет работы сил, обусловливающих деформацию. Сюда относятся случаи нагревания многократно сгибаемой проволоки или куска свинца, расплющиваемого ударами молотка, о которых говорилось в § 202.

Из изложенного в настоящей главе следует, что для практического использования материалов в строительной технике и при изготовлении всевозможных машин и механизмов чрезвычайно важно знать, как отзывается материал на воздействие внешних сил. Исследования по физике твердого тела позволили за последние годы выяснить много вопросов, относящихся к физической природе происходящих явлений.