Почему при откачивании воздуха из баллона внутренняя энергия оставшейся части воздуха уменьшается?

Физика 8 класс Термодинамика внутренняя энергия откачивание воздуха баллон физика 8 класс термодинамика газовые законы давление и температура молекулы воздуха работа газа теплообмен Новый

Чтобы понять, почему при откачивании воздуха из баллона внутренняя энергия оставшейся части воздуха уменьшается, давайте рассмотрим несколько ключевых моментов.

1. Внутренняя энергия газа:

Внутренняя энергия газа определяется как сумма кинетической энергии молекул газа и потенциальной энергии взаимодействия между ними. В идеальном газе, который мы рассматриваем в данном случае, внутренняя энергия в основном зависит от температуры и количества молекул.

2. Откачивание воздуха:

Когда мы откачиваем воздух из баллона, мы уменьшаем количество молекул газа, находящихся в баллоне. Это приводит к следующему:

• С уменьшением количества молекул уменьшается общее количество кинетической энергии, так как меньшее количество молекул означает меньшее количество энергии, связанной с их движением.
• Если откачка происходит быстро, то молекулы, которые остаются в баллоне, могут столкнуться с уменьшенным давлением и, следовательно, иметь меньшую среднюю скорость, что также снижает их кинетическую энергию.

3. Температура и давление:

При откачивании воздуха из баллона происходит изменение давления. Если давление в баллоне падает, это может привести к снижению температуры, так как молекулы газа теряют часть своей энергии. Это также влияет на внутреннюю энергию оставшегося газа.

4. Заключение:

Таким образом, при откачивании воздуха из баллона внутренняя энергия оставшейся части воздуха уменьшается из-за уменьшения количества молекул, снижения их средней скорости и, как следствие, понижения температуры. Все эти факторы приводят к снижению внутренней энергии оставшегося газа.