Внутренняя энергия
№915.
Если закрытую пробирку опустить в горячую воду, то температура воздуха в пробирке повысится. Кинетическая энергия молекул прямо пропорциональна температуре, следовательно кинетическая энергия увеличится. Потенциальная же энергия молекул не изменится, так как она зависит от среднего расстояния между молекулами, которое не зависит от температуры.
№916.
В сосуде 2 температура выше. Вследствие этого температура воздуха в колбе В выше, больше кинетическая энергия движения молекул, давление воздуха увеличится пропорционально его температуре и станет выше атмосферного, жидкость в U-образной трубке выталкивается в левое колено.
В сосуде 1 вода холодная, воздух в колбе А охлаждается, давление в колбе становится меньше атмосферного, жидкость перемещается в левое колено манометра.
№917.
А) Увеличилась внутренняя энергия в сосуде В, уменьшилась — в сосуде А;
б) изменение энергии больше в сосуде В,
в) механическая работа, произведенная по подъему жидкости в манометре, больше на рис. 254;
г) механическая работа по подъему жидкости в манометре совершалась за счет внутренней энергии воздуха в сосуде (В) или вне его (А).
№918.
Внутренняя энергия больше у кипятка.
№919.
Внутренняя энергия брусков увеличилась, но у бруска с большей массой она увеличилась больше, так как в бруске с большей массой большее количество атомов, а внутренняя энергия — это сумма энергий всех атомов.
№920.
Внутренняя энергия воды увеличивается за счет энергии, переданной от нагревателя воде.
№921.
В первом случае внутренняя энергия зубила увеличилась в результате работы, совершенной над ним. Во втором — произошла теплопередача.
№922.
Работа по перемещению капли ртути в трубке совершается за счет повышения внутренней энергии газа, находящегося в трубке. Давление газа в нагреваемом конце трубки увеличивается, газ расширяется и совершает работу.
№923.
Спичка воспламеняется, потому что при трении о коробок температура головки спички поднимается (повышение внутренней энергии за счет совершения работы) и сера загорается.
№924.
При трении головки спички о коробок она загорается, потому что внутренняя энергия ее увеличивается за счет совершения работы; при внесении же спички в пламя свечи внутренняя энергия головки спички увеличивается за счет теплопередачи.
№925.
Да, можно.
№926.
За это время устанавливается тепловое равновесие между телом человека и термометром и температуры их уравниваются.
№927.
При нагревании пробирки жидкость вскипает, испаряется, внутренняя энергия и давление пара увеличиваются и пар совершает работу, выдавливает пробку.
№928.
Потенциальная энергия пузырька воздуха при подъеме со дна водоема увеличивается за счет уменьшения потенциальной энергии частицы воды (частица воды такого же объема опускается вниз), а также за счет уменьшения внутренней энергии воздуха внутри пузырька (по мере подъема пузырька воздух внутри него совершает работу по увеличению объема пузырька).
№929.
А) При сжатии воздуха его внутренняя энергия увеличивается за счет совершения работы внешней (сжимающей газ) силой. При расширении воздуха он производит работу против внешних сил, внутренняя энергия воздуха при этом уменьшается;
б) при нагревании воды в кастрюле внутренняя энергия воды увеличивается за счет теплопередачи;
в) при растяжениии (сжатии) резины внутренняя энергия резины увеличивается за счет совершенной при этом механической работы;
г) при таянии льда внутренняя энергия увеличивается за счет подвода теплоты излучением и теплопередачей.
№930.
Примеры изменения внутренней энергии в процессе работы при
А) трении, работая напильником, сверлом, резцом;
б) ударе, работая молотком;
в) при сжатии газов.
№931.
Большей потенциальной энергией обладают молекулы в сосуде со сжатым газом.
№932.
Пила нагревается за счет совершения работы по преодолению сил трения.
№933.
Способ добывания огня трением основан на увеличении внутренней энергии за счет совершения работы по преодолению сил трения.
№934.
При скольжении вниз по канату совершается работа по преодолению силы трения между ладонями рук и канатом. Ладони нагреваются, их внутренняя энергия увеличивается. При быстром скольжении нагревание ладоней может быть очень значительным и появятся ожоги.
№935.
Прогибание пленки надувного шарика объясняется следующим образом. Начальное давление в банке равно атмосферному, при высокой температуре концентрация молекул в банке ниже, чем вокруг банки (избыток воздуха при нагревании вышел из банки). При охлаждении воздух начинает сжиматься, давление в банке меньше и пленка прогибается внутрь за смет разности давлений снаружи и внутри банки. Пленка будет прогибаться до тех пор, пока давление не сравняется. Потенциальная энергия пленки при прогибе увеличивается за счет уменьшения внутренней энергии воздуха при остывании.
№936.
При скольжении коньков по льду внутренняя энергия лезвия коньков и льда увеличивается, между коньками и льдом образуется водяная прослойка, действующая как смазка, уменьшающая силу трения. Между коньками и льдом такая прослойка не образуется, трение скольжения велико.
№937.
При вбивании гвоздя шляпка его нагревается слабо, так как энергия удара расходуется на преодоление силы трения при движении гвоздя. Когда гвоздь вбит, энергия удара расходуется на увеличение внутренней энергии гвоздя, поэтому при ударах шляпка нагревается.
№938.
А) При торможении движущегося автомобиля его кинетическая энергия превращается во внутреннюю (кинетическую энергию молекул колес и полотна дороги);
б) вода фонтана не поднимается до уровня воды в воронке, так как часть кинетической энергии воды расходуется на преодоление трения;
в) внутренняя энергия газа в пузырьке, всплывающем со дна водоема, уменьшается по мере подъема пузырька вверх.
№939.
Шариковые, роликовые и игольчатые подшипники нагреваются слабее, чем подшипники скольжения, так как трение в них меньше.
№940.
Причиной сильного нагревания и даже сгорания искусственных спутников Земли при вхождении их в нижние плотные слои атмосферы является превращение части кинетической энергии спутников во внутреннюю энергию молекул окружающего воздуха и оболочки спутника из-за сильного трения при движении в плотных слоях атмосферы.
№941.
При обработке металла температура его увеличивается, так как часть работы по преодолению сил трения идет на увеличение внутренней энергии инструмента и металла.
№942.
Температура деталей при их обработке повышается за счет производимой работы по преодолению силы трения. Более высокую температуру будет иметь деталь, с которой снят более толстый слой металла, так как в этом случае совершается большая работа.
№943.
При откачивании воздуха из баллона внутренняя энергия оставшейся части воздуха уменьшается, так как оставшийся воздух, расширяясь, совершает работу.
№944.
Температуры ложек будут одинаковы, изменение внутренней энергии больше у массивной ложки.