Упр. 1. Внутренняя энергия

1. Может ли тело обладать внутренней энергией и не иметь при этом механической? А наоборот? Приведите примеры.

Тело может обладать внутренней энергией и не обладать механической. Например, тело, которое покоится на поверхности Земли не обладает механической энергией (если поверхность Земли принять за нулевой уровень). Все тела обладают внутренней энергией, т.к. частицы любого тела всегда движутся.

2. Одинаковы ли внутренние энергии данной массы золота, находящегося в твердом и расплавленном состояниях? Температуры обоих состояний одинаковы.

Внутренняя энергия жидкого золота больше, т.к. потенциальная энергия взаимодействия атомов золота в жидком состоянии немного меньше потенциальной энергии атомов золота в твёрдом состоянии, а кинетическая энергия движения атомов в жидком состоянии много больше.

3. Равны ли внутренние энергии воздуха, заполняющего две одинаковые колбы 1 и 2, опущенные в воду? Почему?

Из рисунка понятно, что объём, температура и давление воздуха в колбах одинаковы, следовательно одинаковы и массы воздуха в колбах, значит внутренние энергии тоже одинаковы.

4. Из каких видов энергии состоит внутренняя энергия данной массы воздуха, если он находится: а) в комнате при нормальном атмосферном давлении; б) в баллоне в жидком состоянии?

а) кинетическая и потенциальная энергия частиц, причём E_К > E_П;

б) кинетическая и потенциальная энергия частиц, причём E_К ≈ E_П.