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:

Так, може.

Пояснення: Рух поршня в циліндрі під дією розширеного газу при його нагріванні.

Answer 2

Зміна внутрішньої енергії тіла може відбуватися одночасно з виконанням роботи та теплопередачею. Внутрішня енергія тіла може змінюватися в результаті обох цих процесів, і її зміна визначається за принципом збереження енергії.

Ось приклади ситуацій, де внутрішня енергія змінюється одночасно з виконанням роботи та теплопередачею:

1. Підігрів води за допомогою нагрівального елемента: При включенні нагрівального елемента відбувається робота, яка перетворює електричну енергію на теплову. Одночасно відбувається теплопередача із нагрівального елемента до води. Внутрішня енергія води збільшується через нагрівання, і ця зміна внутрішньої енергії відбувається за рахунок роботи та теплопередачі.

2. Підйом вантажу під дією нагрітого газу: Розглянемо циліндр, в якому знаходиться нагрітий газ. Під впливом нагрітого газу циліндр піднімається, виконуючи роботу проти гравітаційної сили. Одночасно газ втрачає тепло через теплопередачу до навколишнього середовища. У цьому випадку внутрішня енергія газу зменшується, і це також відбувається через виконану роботу та теплопередачу.

Внутрішня енергія тіла може залишитися незмінною, якщо кількість тепла, яка надходить до тіла, дорівнює кількості тепла, яка покидає його, і при цьому не відбувається жодна робота. Це відповідає процесу ізобарного процесу (процесу при постійному тиску). В цьому випадку зміна внутрішньої енергії тіла буде нульовою, оскільки робота і теплопередача компенсують одна одну.

Загалом, зміна внутрішньої енергії тіла залежить від балансу між виконаною роботою та теплопередачею. У реальних ситуаціях ці процеси часто взаємодіють, і внутрішня енергія тіла може змінюватися внаслідок їх комбінованої дії.