Номер 1, страница 235 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 9. Основы термодинамики. Параграф 42. Количество теплоты. Первый закон термодинамики. Вопросы - номер 1, страница 235.

Условие.

1. Какими двумя способами можно изменить внутреннюю энергию термодинамической системы?

Решение.

1. Внутренняя энергия термодинамической системы представляет собой сумму кинетической энергии хаотического (теплового) движения составляющих ее частиц (молекул, атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Согласно первому закону термодинамики, существует два способа изменения внутренней энергии системы.

Первый способ – совершение работы. Внутренняя энергия системы изменяется, когда внешние силы совершают работу над системой или когда сама система совершает работу над внешними телами.
Например, если сжимать газ в сосуде под поршнем, внешние силы совершают положительную работу, и внутренняя энергия газа увеличивается (он нагревается). Если же газ сам расширяется и толкает поршень, он совершает работу, и его внутренняя энергия уменьшается (газ охлаждается).

Второй способ – теплопередача (теплообмен). Внутренняя энергия системы изменяется при передаче теплоты без совершения работы. Это происходит, когда система контактирует с другими телами, имеющими отличную от нее температуру.
Если система получает некоторое количество теплоты от более горячего тела, ее внутренняя энергия возрастает. Если система отдает теплоту более холодному телу, ее внутренняя энергия убывает. Существует три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Эти два способа количественно связаны в первом законе термодинамики. Изменение внутренней энергии ($ \Delta U $) системы равно сумме количества теплоты ($\text{Q}$), переданного системе, и работы ($A'$), совершенной над системой внешними силами:
$ \Delta U = Q + A' $
Если $\text{A}$ – это работа, совершаемая самой системой ($A = -A'$), то формула принимает вид:
$ \Delta U = Q - A $

Ответ: Двумя способами изменения внутренней энергии термодинамической системы являются совершение работы и теплопередача.