Задача по МКТ и термодинамике №118

Просмотров 14 Комментарии 0

Тонкая, упругая и мягкая оболочка герметичного воздушного шара наполнена воздухом. Как изменяются с высотой при быстром подъёме внутренняя энергия воздуха в шаре и его объём? Теплопроводностью оболочки шара пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|------------------------|--------------| |Внутренняя энергия воздуха|О-бъём воздуха ----------------------------------------|

По первому началу термодинамики:

Q= ΔU +A,

где $Q$ – количество теплоты, полученное газом, $ΔU$ – изменение внутренней энергии, $A$ – работа газа.

Так как теплопроводностью оболочки шара пренебречь, то шар не получает количество теплоты от окружающего воздуха $Q = 0$ , тогда

ΔU = −A.

Давление окружающего воздуха при увеличении высоты подъёма шара уменьшается. Давление газа в шаре будет стремиться уравновесить давление окружающего воздуха и шар начнет расширяться, объём воздуха увеличится и газ совершит положительную работу A > 0 » class=»math» src=»/images/fizika/answer-793-7.svg» width=»auto»>, тогда внутренняя энергия воздуха: </p>
<div class= $ΔU = − A< 0,$

то есть внутренняя энергия воздуха уменьшится.