1. При изотермическом сжатии внутренняя энергия идеального газа не меняется, потому что U =3*m*R*T/2*M Если не менять T, то ΔT=0 внутренняя энергия не меняется, ΔU=0 2.При изобарном нагревании p=const T1<T2 ΔT>0 ΔU>0 внутренняя энергия увеличивается. 3. При изохорном охлаждении V=const T1>T2 ΔT<0 ΔU<0 внутренняя энергия уменьшается. 4.Так как работа внешних сил при сжатии положительна, внутренняя энергия газа при адиабатном сжатии увеличивается, его температура повышается. При адиабатном расширении газ совершает работу A' за счет уменьшения своей внутренней энергии.
пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)
запишем первый закон Ньютона:
Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения
в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:
Fa - mg - F = 0
2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):
Fa - mg = 0
пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.
составим систему уравнений:
p(в) g V = F + mg
p'(в) g V = mg
вычитаем из первого уравнения второе
gV (p(в) - p'(в)) = F
F = p(в) g V / 2.
3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):
P V = m R T / M
делим на объем обе части
P = p R T / M => p = P M / R T.
молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль
F = P M g V / 2 R T
F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,
F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН
2.При изобарном нагревании p=const
T1<T2 ΔT>0 ΔU>0 внутренняя энергия увеличивается.
3. При изохорном охлаждении V=const T1>T2 ΔT<0 ΔU<0 внутренняя энергия уменьшается.
4.Так как работа внешних сил при сжатии положительна, внутренняя энергия газа при адиабатном сжатии увеличивается, его температура повышается. При адиабатном расширении газ совершает работу A' за счет уменьшения своей внутренней энергии.