Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14498
2020-12-04 
После включения отопления воздух в комнате нагревается от температуры $T_{0}$ до температуры $T$. Как изменяется внутренняя энергия воздуха, содержащегося в комнате?
Решение:
Объем воздуха в комнате $V = const$, давление в комнате (равное атмосферному) тоже не меняется. Это возможно только в случае утечки части воздуха из комнаты при нагревании. Если представить себе герметично закрытую комнату, то даже при относительно небольшом повышении температуры ($\Delta T = 10К$) давление в ней повысится на $\Delta p = p_{a} \frac{ \Delta T}{T} \approx 3 кПа$, а такого перепада давлений не выдержат оконные стекла. Итак, $p = const$, а $m$ уменьшается.
Воспользуемся теперь тем, что внутренняя энергия идеального газа $U$ пропорциональна величине $\frac{m}{M}RT$. Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона $pV = \frac{m}{M}RT$, поэтому $U \sim pV$. Отсюда следует, что при нагревании $U = const$.
Внутренняя энергия воздуха в комнате вообще не растет: всю поступающую от источника тепла энергию уносит уходящий наружу воздух. Наружный атмосферный воздух становится чуть-чуть теплее.
Ответ: Не изменится.
После включения отопления воздух в комнате нагревается от температуры $T_{0}$ до температуры $T$. Как изменяется внутренняя энергия воздуха, содержащегося в комнате?
Решение:
Объем воздуха в комнате $V = const$, давление в комнате (равное атмосферному) тоже не меняется. Это возможно только в случае утечки части воздуха из комнаты при нагревании. Если представить себе герметично закрытую комнату, то даже при относительно небольшом повышении температуры ($\Delta T = 10К$) давление в ней повысится на $\Delta p = p_{a} \frac{ \Delta T}{T} \approx 3 кПа$, а такого перепада давлений не выдержат оконные стекла. Итак, $p = const$, а $m$ уменьшается.
Воспользуемся теперь тем, что внутренняя энергия идеального газа $U$ пропорциональна величине $\frac{m}{M}RT$. Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона $pV = \frac{m}{M}RT$, поэтому $U \sim pV$. Отсюда следует, что при нагревании $U = const$.
Внутренняя энергия воздуха в комнате вообще не растет: всю поступающую от источника тепла энергию уносит уходящий наружу воздух. Наружный атмосферный воздух становится чуть-чуть теплее.
Ответ: Не изменится.
