Изменение внутренней энергии

1. а) При нагревании воды в кастрюле:

   Когда воду нагревают, её молекулы начинают двигаться быстрее. Это увеличивает их кинетическую энергию, что приводит к увеличению внутренней энергии воды. $$Q = cm\Delta{T}$$, где $$Q$$ - количество теплоты, $$c$$ - удельная теплоёмкость, $$m$$ - масса, $$\Delta{T}$$ - изменение температуры.

2. б) При сжатии и расширении воздуха:

   При сжатии воздуха совершается работа над газом, что увеличивает его внутреннюю энергию и повышает температуру. При расширении воздух совершает работу, что уменьшает его внутреннюю энергию и понижает температуру. Это можно описать с помощью первого закона термодинамики: $$\Delta{U} = Q - A$$, где $$\Delta{U}$$ - изменение внутренней энергии, $$Q$$ - теплота, $$A$$ - работа.

3. в) При таянии льда:

   При таянии льда внутренняя энергия увеличивается, так как энергия поглощается для разрыва связей между молекулами в кристаллической решетке льда и перехода в жидкое состояние. Температура при этом не меняется до полного таяния льда. $$Q = \lambda m$$, где $$Q$$ - количество теплоты, $$\lambda$$ - удельная теплота плавления, $$m$$ - масса.

4. г) При сжатии и растяжении резины:

   При сжатии резины, её внутренняя энергия увеличивается, так как деформация вызывает увеличение кинетической энергии молекул. При растяжении резины, внутренняя энергия также может изменяться из-за изменения конфигурации молекул и их взаимодействия.