первое начало термодинамики

[Stensen]

Уважаемые, помогите,плз, понять. см.условие на картинке.



Работа, совершенная жидкостью против сил внешнего атмосферного давления (она отрицательна):

$ A = - pS\Delta H $

где p - атмосферное давление, S - площадь поверхности ртути в широком сосуде, $ \Delta H $ - изменение уровня ртути в широком сосуде.

Объемы, вытесненной из сосуда и вошедшей в трубку ртути равны: $ S \Delta H = sh $ ,

где: s - внутр.площадь трубки, h - высота подъема столба ртути в трубке после открывания крана.

Атм.давление:

$ p = \rho gh $, где: $ \rho $ - плотность ртути, тогда:

$ A = - \rho gh sh = - mgh $

Изменение потенциальной энергии системы, т.к. ц.тяжести столба ртути поднят на $ \frac{h}{2}$:

$ \Delta W = \frac{mgh}{2} $, тогда:

$ \Delta Q = \Delta W + A = \frac{mgh}{2} - mgh = - \frac{mgh}{2} $

т.е. работа пошла на изменение потенц.энергии системы и отдачу тепловой энергии в атмосферу.

Вопрос: Можно ли считать, что найденная $ \Delta Q $ вся пойдет на изменение внутр.энергии системы: $ mc \Delta T $,
т.е. зная теплоемкость системы с, я могу найти $ \Delta T $?

[DimaM]

Stensen в сообщении #936808 писал(а):

Вопрос: Можно ли считать, что найденная $ \Delta Q $ вся пойдет на изменение внутр.энергии системы: $ mc \Delta T $,
т.е. зная теплоемкость системы с, я могу найти $ \Delta T $?

В принципе можете, но есть трудности: работа не переходит в тепло непосредственно.
Если приложить постоянное давление, столб ртути разгоняется и проскакивает положение равновесия. Потом он опускается, проскакивает вниз - возникают колебания. Постепенно за счет вязкости они затухают, и энергия переходит в тепло.

[Stensen]

DimaM в сообщении #936818 писал(а):

В принципе можете, но есть трудности: работа не переходит в тепло непосредственно.
Если приложить постоянное давление, столб ртути разгоняется и проскакивает положение равновесия. Потом он опускается, проскакивает вниз - возникают колебания. Постепенно за счет вязкости они затухают, и энергия переходит в тепло.

Т.е. если я правильно понял, то на нагрев в любом случае пойдет теплота $ \Delta Q $, а повышение температуры будет происходить, в том числе, и за счет трения колеблющейся ртути ?

[DimaM]

Stensen в сообщении #936826 писал(а):

Т.е. если я правильно понял, то на нагрев в любом случае пойдет теплота $ \Delta Q $, а повышение температуры будет происходить, в том числе, и за счет трения колеблющейся ртути ?

Не совсем так. Вначале избыток энергии пойдет на колебания. Далее, по мере затухания колебаний, эта энергия будет переходить в тепло.

[Stensen]

предельный спасиб.