Кинетическая энергия вначале: Eк₁ = 25 Дж.
Потенциальная энергия в момент времени: Еп₂ = 18 Дж.
Найти кинетическую энергию в этот момент времени: Ек₂ - ?
Решение:В начале движения потенциальной энергии нет, тогда полная энергия равна только кинетической, E₁ = Eк₁.
В момент времени, когда потенциальная энергия равна 18 Дж, полная энергия складывается из 18 Дж потенциальной и какого-то количества кинетической, E₂ = Eп₂ + Ек₂.
По закону сохранения энергии полная энергия остаётся такой же, как и в самом начале, E₁ = Е₂.
Таким образом получаем уравнение, из которого выразим кинетическую энергию в моменте 2:
Eк₁ = Еп₂ + Eк₂;
Eк₂ = Eк₁ - Eп₂;
Численно получаем:Eк₂ = 25 Дж - 18 Дж = 7 Дж.
ответ: 7 Дж.
Первый закон термодинамики — Изменение внутренней энергии ΔU не изолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A внешних сил
\Large \Delta U=Q+A
Вместо работы А, совершаемой внешними силами над термодинамической системой, часто удобнее бывает рассматривать работу A’, совершаемую термодинамической системой над внешними телами. Так как эти работы равны по абсолютному значению, но противоположны по знаку:
\Large A=-A'
Тогда после такого преобразования первый закон термодинамики будет иметь вид:
\Large \Delta U=Q-A'
Первый закон термодинамики — В не изолированной термодинамической системе изменение внутренней энергии равно разности между полученным количеством теплоты Q и работой A’, совершаемой данной системой
Говоря простым языком первый закон термодинамики говорит о энергии, которая не может сама создаваться и исчезать в никуда, она передается от одной системы к другой и превращается из одной формы в другую (механическая в тепловую).
Важным следствием первого закона термодинамики является то, что невозможности создать машину (двигатель), которая совершать полезную работу без потребления энергии извне. Такая гипотетическая машина получила название вечного двигателя первого рода