13. Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии: а) при нагревании воды в кастрюле; б) при сжатии и расширении воздуха; в) при таянии льда; г) при сжатии и растяжении резины.

а) При нагревании воде передаётся теплота. Увеличивается средняя кинетическая энергия движения молекул, поэтому возрастает внутренняя энергия воды.

б) При сжатии внешние силы совершают работу над воздухом, поэтому его внутренняя энергия увеличивается. При расширении воздух совершает работу, расходуя внутреннюю энергию, поэтому она уменьшается, если теплообменом можно пренебречь.

в) При таянии лёд получает теплоту. Она расходуется главным образом на разрушение кристаллической решётки и увеличение потенциальной энергии взаимодействия частиц, поэтому внутренняя энергия увеличивается, хотя температура во время плавления постоянна.

г) При сжатии и растяжении резины изменяется взаимное расположение и взаимодействие её молекул. Поэтому изменяется потенциальная часть внутренней энергии резины; при деформации также возможен её нагрев.

Ответ: внутренняя энергия изменяется вследствие теплопередачи или совершения работы.