Как связано изменение внутренней энергии системы с работой, совершенной внешними силами над системой, и количеством теплоты, переданным системе?

Физика 1 класс Термодинамика изменение внутренней энергии работа внешних сил Количество теплоты Система физика 11 класс Новый

Изменение внутренней энергии системы связано с работой, совершенной внешними силами, и количеством теплоты, переданным системе, согласно первому закону термодинамики. Этот закон можно записать в следующем виде:

ΔU = Q - A

Где:

• ΔU - изменение внутренней энергии системы;
• Q - количество теплоты, переданное системе (положительное значение, если тепло передано в систему, и отрицательное, если из системы);
• A - работа, совершенная системой над внешней средой (положительное значение, если работа совершена системой, и отрицательное, если работа совершена над системой).

Теперь давайте подробно разберем каждый из компонентов:

1. Изменение внутренней энергии (ΔU): Внутренняя энергия системы - это энергия, связанная с движением и взаимодействием молекул. Изменение внутренней энергии происходит в результате передачи тепла и совершения работы.
2. Количество теплоты (Q): Теплота - это форма передачи энергии между телами или системами, которая происходит в результате температурной разницы. Если системе передается тепло, то ее внутренняя энергия увеличивается. Если тепло отводится, внутренняя энергия уменьшается.
3. Работа (A): Работа - это энергия, переданная системе или совершенная системой. Если работа совершается над системой (например, сжатие газа), то внутренняя энергия увеличивается. Если система сама совершает работу (например, расширение газа), то внутренняя энергия уменьшается.

Таким образом, изменение внутренней энергии системы зависит от того, сколько теплоты было передано системе и сколько работы было совершено над ней или самой системой. Это взаимодействие позволяет понять, как энергия переходит из одной формы в другую и как она влияет на состояние системы.