Термодинамика Первый закон
1. Укажите, является ли утверждение истинным или ложным: «Закон сохранения и превращения энергии гласит, что при любых взаимодействиях материальных объектов энергия не исчезает и не возникает из ничего, она только передается от одного объекта к другим. "

2. Используя первый закон термодинамики, определите количество теплоты, переданой идеальному газу, если при совершении силой давления газа работы A = 280 Дж приращение его внутренней энергии ∆U = 210 Дж.

3. В зависимости от процесса, происходящего с идеальным газом, значения изменения его внутренней энергии, работы, совершонной идеальной силой давления газа, и количество теплоты, полученного или отданного газом, могут быть равны нулю, больше или меньше нуля. Какие знаки ∆U, Q, A, если газовый с газом зимой перенесли с улицы в отапливаемое помещение?

Читаем учебник физики:

"Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя : совершая механическую работу или сообщив ему некоторое количество теплоты"

ΔU = A' + Q

Но нас чаще всего интересует не работа, совершенная над телом A', а работа, которую совершает само тело A.

По закону сохранения энергии:

A' = - A

Тогда:

ΔU = - A + Q

или:

Q = ΔU + A - первое начало термодинамики!

Определение 1 1-го закона термодинамики Первый закон термодинамики представляет собой некое обобщение закона сохранения и превращения энергии для термодинамической системы, и формулируется следующим образом: Δ U = Q − A ∆U=Q-A. Определение 1 Изменение  Δ U ΔU внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты  Q Q, переданной системе, и работой  A A, совершенной системой над внешними телами. Формула первого закона термодинамики, зачастую записывается в ином виде:  Q = Δ U + A Q=∆U+A. Определение 2 Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами. Первый закон термодинамики представляет из себя, по сути, обобщение опытных фактов. Если руководствоваться им, то можно заявить, что энергия не возникает и не исчезает бесследно, а передается от одной системы к другой, меняя свои формы. Невозможность создания вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода, то есть машины, которая может совершать полезную работу, не потребляя энергию извне и не претерпевая каких-либо изменений во внутренней конструкции агрегата, являлась важным следствием первого закона термодинамики. В подтверждение этого выступает тот факт, что каждая из огромного множества попыток создания такого устройства неизменно заканчивалась неудачей. Реальная машина может совершать положительную работу  A A над внешними объектами, только получая некоторое количество теплоты  Q Q от окружающих тел или уменьшая  Δ U ΔU своей внутренней энергии. Первый закон термодинамики в процессах газов Первый закон термодинамики может применяться к изопроцессам в газах. Определение 3 В изохорном процессе, то есть в условиях неизменного объема  ( V = c o n s t ) (V=const), газ не совершает работы,  A = 0 A=0. В этом случае справедливой будет формула внутренней энергии газа: Q = Δ U = U ( T 2 ) − U ( T 1 ) Q=∆U=U(T2)-U(T1). В данном выражении  U ( T 1 ) U(T1) и  U ( T 2 ) U(T2) представляют внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит лишь от температуры, что исходит из закона Джоуля. При изохорном нагревании газ поглощает тепло ( Q > 0 ) (Q>0), чем провоцирует увеличение его внутренней энергии. В условиях охлаждения тепло отдается внешним объектам ( Q < 0 ) (Q<0). Определение 4 В изобарном процессе, предполагающем постоянность значения давления ( p = c o n s t ) (p=const), работа, совершаемая газом, выражается в виде соотношения: A = p ( V 2 − V 1 ) = p Δ V A=p(V2-V1)=p∆V. Первый закон термодинамики для изобарного процесса дает:  Q = U ( T 2 ) − U ( T 1 ) + p ( V 2 − V 1 ) = Δ U + p Δ V Q=U(T2)-U(T1)+p(V2-V1)=∆U+p∆V. При изобарном расширении  Q > 0 Q>0 тепло поглощается газом, и он совершает положительную работу. При изобарном сжатии  Q < 0 Q<0 тепло переходит внешним телам. В таком случае  A < 0 A<0. При изобарном сжатии уменьшаются температура газа  T 2 < T 1 T2

Объяснение:

Читаем учебник физики:  

"Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя : совершая механическую работу или сообщив ему некоторое количество теплоты"  

ΔU = A' + Q  

Но нас чаще всего интересует не работа, совершенная над телом A', а работа, которую совершает само тело  A.  

По закону сохранения энергии:  

A' = - A  

Тогда:  

ΔU = - A + Q  

или:  

Q = ΔU + A -  первое начало термодинамики!