Внутренняя энергия физического тела

[Stensen]

Доброго всем времени суток. Задача: Если телу массой $m$ передать количество теплоты $Q$ и поднять его на высоту $h$ над поверхностью Земли, то на сколько изменится его внутренняя энергия?

В Wiki сказано: "Внутренняя энергия — принятое в физике сплошных сред, термодинамике и статистической физике название для той части полной энергии термодинамической системы, которая не зависит от выбора системы отсчета и которая в рамках рассматриваемой проблемы может изменяться. То есть для равновесных процессов в системе отсчета, относительно которой центр масс рассматриваемого макроскопического объекта покоится, изменения полной и внутренней энергии всегда совпадают.
Деление полной энергии системы на потенциальную, кинетическую, внутреннюю и т. д. зависит от формальных определений этих понятий и поэтому достаточно условно. Так, иногда во внутреннюю энергию не включают потенциальную энергию, связанную с полями внешних сил.

В задаче требуется определить изменение внутренней энергии, а не полной. Положение центра масс изменяется в выбранной СО и соответственно изменяется полная энергия. В ответе к задаче потенциальная энергия учитывается, но изменение потенциальной энергии для нахождения внутренней я бы здесь не учитывал. Т.е. в данном случае её включили во внутреннюю (согласно пояснению к определению). А каким критерием нужно пользоваться, чтобы определять необходимость её включения во внутреннюю.

[wrest]

Ну я бы так сказал. Вот у нас есть двое настенных часов. Одни с пружинным заводом, а другие -- с гирьками.
Часы приводятся в движение внутренней энергией их механизма. Соответственно - энергией сжатия пружины или потенциальной энергией гирек. Но внутренняя энергия самой гирьки, в отрыве от часов, от высоты не зависит: вы можете переместить часы параллельным переносом вместе с гирьками вверх и вниз, от этого их запас хода не поменяется. А вот если переместить только гирьку, то поменяется.
Если в механизме часов например не пружина, а скрыт маховик, но мы его не видим, то для нас кинетическая энергия маховика это внутренняя энергия механизма часов.

[Munin]

Stensen в сообщении #1331330 писал(а):

В Wiki сказано

Зачем вам Викимусорка? Читайте нормальную Физическую Энциклопедию.

Stensen в сообщении #1331330 писал(а):

Доброго всем времени суток. Задача: Если телу массой $m$ передать количество теплоты $Q$ и поднять его на высоту $h$ над поверхностью Земли, то на сколько изменится его внутренняя энергия?..
В задаче требуется определить изменение внутренней энергии, а не полной. Положение центра масс изменяется в выбранной СО и соответственно изменяется полная энергия. В ответе к задаче потенциальная энергия учитывается, но изменение потенциальной энергии для нахождения внутренней я бы здесь не учитывал.

То есть, это задача не ваша выдуманная, а взята из какого-то задачника или учебного курса? Тогда пользуйтесь определениями этого курса.

Для кирпича, лежащего на десятом этаже, конечно, включение $mgh$ во внутреннюю энергию выглядит странно. Но есть ситуация, где это возможно: когда мы рассматриваем равновесие газа, занимающего большой объём по вертикали: например, атмосферы, или воздуха в дымовой трубе. Если в вашем учебном курсе поступают именно так, то это и надо уважать и использовать.

[Dragon27]

Stensen в сообщении #1331330 писал(а):

Т.е. в данном случае её включили во внутреннюю (согласно пояснению к определению). А каким критерием нужно пользоваться, чтобы определять необходимость её включения во внутреннюю.

Критерий один - как решили составители задачи или книги, откуда вы эту задачу взяли.
Вот я открыл первый попавшийся в гугле документ по ЕГЭ, там в тесте по термодинамике стоит подобная задача:

Цитата:

6. Если телу массой 9кг передать количество теплоты 100Дж и поднять его на 10м над поверхностью Земли, то его внутренняя энергия изменится на

А) 1100Дж;

В) 100Дж;

С) 200Дж;

Д) 90Дж;

Е) 1000Дж.

И в документе красным выделен ответ 100Дж, как по-хорошему и надо.

[Stensen]

Всем спасибо