Question

наведіть приклади зміни внутрішньої енергії тіла коли водночас виконується робота та відбувається теплопередача чи може в таких випадках внутрішня енергія залишитися незмінною?)​

Answer 1

Відповідь: Рух поршня в циліндрі під дією розширеного газу при його нагріванні. Так може)

Пояснення:

Answer 2

Зміна внутрішньої енергії тіла може відбуватися одночасно з виконанням роботи і теплопередачею. Для зрозуміння цього процесу, давайте розглянемо кілька прикладів:

1. Підігрівання газу зі зростанням тиску: При стисканні газу в робочому циліндрі може відбуватися як робота (проти тиску газу), так і теплопередача (наприклад, від контейнера або через дію нагрівача). У цьому випадку, хоча робота виконується для стискання газу, та відбувається теплопередача в процесі, внутрішня енергія газу змінюється.

2. Зміна потенційної енергії об'єкта при підйомі: Якщо ви піднімаєте тіло вгору (виконуючи роботу проти сили тяжіння), його потенційна енергія збільшується. Одночасно може відбуватися теплопередача через контакт з навколишнім середовищем, але це не заважає зміні внутрішньої енергії системи (в даному випадку, тіла).

3. Робота внутрішньої сили і теплопередача у термодинамічних системах: Розглянемо балон з газом, в якому відбувається розширення. Газ розширюється, виконуючи роботу проти внутрішнього тиску, і внаслідок цього може охолоджуватися. Це описується законом Бойля-Маріотта. У цьому випадку внутрішня енергія газу може змінюватися через одночасну роботу і теплопередачу.

Тепер щодо питання, чи може внутрішня енергія залишитися незмінною у таких випадках. Згідно з принципом збереження енергії, внутрішня енергія системи може залишитися незмінною тільки тоді, коли сума виконаної роботи та теплопередачі дорівнює нулю. Тобто, якщо виконана робота компенсується точно такою ж кількістю теплопередачі у протилежний бік, то внутрішня енергія залишиться незмінною. Але в більшості реальних ситуацій зміна внутрішньої енергії буде відбуватися через одночасну дію роботи і теплопередачі.