3. Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии: а) при сжатии и расширении воздуха; б) при ударе, сжатии и растяжении резины; в) при сжатии и растяжении пружины; г) при таянии льда.

При сжатии воздуха внешние силы совершают работу над ним, поэтому его внутренняя энергия обычно увеличивается и воздух нагревается. При расширении воздух совершает работу; если теплообменом можно пренебречь, его внутренняя энергия уменьшается и воздух охлаждается.

При ударе, сжатии и растяжении резины совершается работа, вследствие чего изменяется её внутренняя энергия. При ударе и деформации часть механической энергии переходит во внутреннюю; резина может нагреться.

При сжатии и растяжении пружины силы совершают работу, вызывая деформацию. Внутренняя энергия пружины может изменяться, в частности из-за внутреннего трения и нагревания материала.

При таянии лёд получает энергию от окружающей среды. Эта энергия идёт на изменение состояния вещества, поэтому внутренняя энергия увеличивается, хотя температура плавящегося льда остаётся постоянной.