Экзаменационные билеты по физике

Билет 8.

Энергия в природе не возникает  из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе: ∆U=А+Q. Если система не совершает работу А=0 и она не обменивается теплотой с окружающими телами (Q=0) =>∆U=U-U=0  т.е. внутренняя энергия изолированной системы остается неизменной. Из 1 закона: Q=∆U+A  (A= −A) количество теплоты, переданное системе идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами. Изохорный процесс. При изохорном процессе объем газа не меняется и поэтому работа газа равна нулю. Изменение внутренней энергии равно количеству переданной теплоты: ∆U=Q. Если газ нагревается, то Q>0 и ∆U>0, его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении газа Q<0 и ∆U=U−U<0, изменение внутренней энергии отрицательно и внутренняя энергия газа уменьшается. Изотермический процесс. При изотермическом процессе (Т=const) внутренняя энергия идеального газа не меняется. Все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы: Q=A. Если газ получает теплоту Q>0, то он совершает положительную работу (А>0). Если напротив газ отдает теплоту окружающей среде, то Q<0 и A<0. Работа же внешних сил над газом в последнем случае положительна. Изобарный процесс. При изобарном процессе согласно формуле Q=∆U+A передаваемое газу количество теплоты идет на изменение его внутренней энергии и на совершение им работы при постоянном давлении. Адиабатный процесс. Процесс в теплоизолированной системе называют адиабатным. При адиабатном процессе Q=0 и согласно уравнению: ∆U=A+Q, изменение внутренней энергии происходит только за счет совершения работы: ∆U=A. Согласно этому уравнению при совершении над системой положительной работы, например при сжатии газа, внутренняя энергия его увеличивается, что означает повышение температуры газа. И наоборот при расширении газа сам газ совершает положительную работу (А>0) и внутренняя энергия его уменьшается - газ охлаждается.