Номер 1, страница 184 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

1. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела?

1. Внутренняя энергия тела — это сумма кинетической энергии хаотического движения всех его частиц (молекул, атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия. Согласно первому началу термодинамики, существует два способа изменения внутренней энергии любой термодинамической системы.

1. Совершение механической работы.
Внутреннюю энергию тела можно изменить, совершая над ним работу или когда само тело совершает работу.
Примеры:
• Если быстро сжимать газ в сосуде, то внешние силы совершают над газом работу, его внутренняя энергия и температура увеличиваются.
• При трении одного тела о другое (например, при трении ладоней) совершается работа против сил трения, что приводит к нагреванию тел, то есть к увеличению их внутренней энергии.
• При деформации тела, например, при многократном изгибании проволоки, она нагревается. Это происходит потому, что работа, затраченная на деформацию, переходит во внутреннюю энергию.
В случае, когда теплообмен с окружающей средой отсутствует (адиабатический процесс), изменение внутренней энергии тела равно работе, совершенной над ним внешними силами: $ \Delta U = A' $.

2. Теплопередача (теплообмен).
Это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы, при котором энергия передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Энергию, которую тело получает или отдает в процессе теплообмена, называют количеством теплоты ($\text{Q}$). Существует три вида теплопередачи:
• Теплопроводность. Перенос энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым за счет теплового движения и взаимодействия частиц (атомов, молекул). Этот вид теплопередачи характерен для твердых тел. Например, ручка металлической ложки нагревается, если ее опустить в горячий чай.
• Конвекция. Перенос энергии потоками жидкости или газа. Нагретые, менее плотные слои поднимаются вверх, а холодные, более плотные, опускаются вниз. Так происходит, например, при нагревании воды в чайнике или воздуха в комнате от батареи.
• Излучение. Перенос энергии с помощью электромагнитных волн. Этот вид теплопередачи может происходить и в вакууме. Главный пример — тепло от Солнца, которое достигает Земли через космическое пространство.

В общем случае внутренняя энергия системы изменяется как за счет совершения работы, так и за счет теплообмена. Это описывается первым началом термодинамики, которое формулируется следующим образом: изменение внутренней энергии системы ($ \Delta U $) равно сумме количества теплоты, переданного системе ($\text{Q}$), и работы, совершенной над системой внешними силами ($ A' $).
Математически это выражается формулой:
$ \Delta U = Q + A' $

Ответ: Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: 1) совершением механической работы над телом или самим телом; 2) теплопередачей (теплопроводностью, конвекцией или излучением).