Question

1. Определение внутренней энергии. 2. Чем отличается внутр.эн ИГ от внутр.эн реального газа. 3. От каких величин зависит внутр.эн газа. 4. Приведите примеры превращения внутр.эн в механическую и наоборот. 5. Моль какого газа – водорода или гелия - при одинаковой температуре имеет большую внутр.эн.

Answer 1

1. самое простое понятие:внутренняя энергия определяется суммой потенциальной и кинетической энергией молекул;
2. в реальном газе существуют как силы притяжения, так и силы отталкивания. В и. г. силы притяжения отсутствуют, а силы отталкивания возникают в результате столкновения мол-л друг с другом или со стенкой сосуда;
4. пробирку с водой, закрытую пробкой нагревают до кипения, при этом давление в ней возрастает и пробка при этом выстреливает;
монету натираем о сукно, при этом ее температура возрастает;
5. очевидно, что у гелия внутренняя энергия больше чем у водорода.

Answer 2

1. Определение внутренней энергии

Внутренняя энергия - это сумма кинетической и потенциальной энергии всех молекул и атомов вещества. Она является макроскопической характеристикой вещества и зависит от его температуры, давления и состояния. Внутренняя энергия может изменяться при изменении температуры, давления или состояния вещества.

2. Различия между внутренней энергией идеального газа и внутренней энергией реального газа

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры и является функцией только одной переменной. Она определяется формулой U = (3/2) * nRT, где U - внутренняя энергия, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Внутренняя энергия реального газа, с другой стороны, зависит не только от температуры, но и от давления и объема газа. Она может быть представлена в виде суммы кинетической энергии молекул, потенциальной энергии взаимодействия между молекулами и другими формами энергии. Формула для расчета внутренней энергии реального газа может быть более сложной и зависит от уравнения состояния газа.

3. Факторы, влияющие на внутреннюю энергию газа

Внутренняя энергия газа зависит от нескольких факторов:

- Температура: Внутренняя энергия газа пропорциональна его температуре. При повышении температуры, кинетическая энергия молекул увеличивается, что приводит к увеличению внутренней энергии. - Давление: Изменение давления может привести к изменению объема газа и, следовательно, к изменению его внутренней энергии. - Количество вещества: Внутренняя энергия газа пропорциональна количеству молей газа. Увеличение количества молей газа приведет к увеличению его внутренней энергии. - Состояние газа: Различные газы могут иметь различные внутренние энергии при одинаковых условиях, так как они имеют различные массы и молекулярные структуры.

4. Примеры превращения внутренней энергии в механическую и наоборот

Превращение внутренней энергии в механическую энергию и наоборот может происходить в различных процессах. Некоторые примеры включают:

- Тепловой двигатель: В тепловом двигателе внутренняя энергия горючего превращается в механическую энергию движения поршня и вращения коленчатого вала. - Термоэлектрический эффект: В термоэлектрическом эффекте разность температур между двумя концами материала приводит к превращению внутренней энергии в электрическую энергию. - Электрический нагрев: При протекании электрического тока через проводник, его внутренняя энергия превращается в тепловую энергию.

5. Внутренняя энергия моли газа

Внутренняя энергия моли газа зависит от его температуры и молекулярной структуры. При одинаковой температуре моль водорода имеет большую внутреннюю энергию по сравнению с молью гелия. Это связано с тем, что молекулы водорода имеют меньшую массу и более высокую кинетическую энергию, чем молекулы гелия