1.Определите в каком случае увеличивается внутренняя энергия цилиндра в случае поднятия её на 3 метра, или при нагревании на 3°С. 2.Найдите,насколько изменилась внутренняя энергия газа,если в тепловом двигателе газ получает 500 Дж тепла и совершил работу 45 Дж.

3.Определите изменение внутренней энергии гаща, если передано количество теплоты 100 Дж и внешние силы совершили работу 300 Дж.
А)-400 Дж
В)-200 Дж
С)0 Дж
D)400 Дж

4.Сформулируйте первый закон термодинамики.

5.В тепловом двигателе температура холодильника составляет 373К, а температура нагревателя равна 3173К.Определите максимальный возможный КПД такого двигателя (в%)

1. Внутренняя энергия цилиндра увеличивается в обоих случаях, как при поднятии на высоту, так и при нагревании.

При поднятии цилиндра на 3 метра, его внутренняя энергия увеличивается за счет работы против силы тяжести. Потенциальная энергия цилиндра, связанная с его положением в поле тяжести, увеличивается. Это обусловлено тем, что при подъеме цилиндра вся работа, затраченная на подъем, превращается в его потенциальную энергию.

При нагревании цилиндра на 3 °C его внутренняя энергия увеличивается за счет теплоты, которая передается молекулам вещества и повышает их кинетическую энергию. Кинетическая энергия молекул вещества пропорциональна их температуре, поэтому с ростом температуры увеличивается и внутренняя энергия цилиндра.

2. Чтобы найти изменение внутренней энергии газа, воспользуемся первым законом термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно разности количества теплоты, полученной газом, и работы, совершенной газом:

ΔU = Q - W

Где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество теплоты, полученное газом, W - работа, совершенная газом.

В данном случае, количество теплоты, полученное газом, равно 500 Дж, а работа, совершенная газом, равна 45 Дж. Подставляем значения в формулу первого закона термодинамики:

ΔU = 500 Дж - 45 Дж = 455 Дж

Таким образом, внутренняя энергия газа увеличилась на 455 Дж.

3. Для определения изменения внутренней энергии газа, также используем первый закон термодинамики:

ΔU = Q - W

Где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - количество теплоты, переданное газу, W - работа, совершенная внешними силами.

В данном случае количество теплоты, переданное газу, равно 100 Дж, а работа, совершенная внешними силами, равна 300 Дж. Подставляем значения в формулу первого закона термодинамики:

ΔU = 100 Дж - 300 Дж = -200 Дж

Отрицательное значение изменения внутренней энергии газа означает, что газ отдал часть своей внутренней энергии, совершая работу на внешние силы.

Поэтому правильным ответом является ответ В) -200 Дж.

4. Первый закон термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно разности количества теплоты, полученной газом, и работы, совершенной газом:

ΔU = Q - W

Это означает, что изменение внутренней энергии системы равно алгебраической сумме поступившей в систему теплоты и работы, совершенной над системой или системой.

5. КПД (Коэффициент полезного действия) теплового двигателя можно определить по формуле:

η = (1 - T2/T1) * 100%,

где η - КПД теплового двигателя, T1 - температура нагревателя, T2 - температура холодильника.

Подставляем значения в формулу:

η = (1 - 373 К / 3173 К) * 100% = (1 - 0.1176532950271817) * 100% = 88.23467049728182%

Таким образом, максимальный возможный КПД такого теплового двигателя составляет 88.23%.