Сформулируйте и докажите закон сохранения внутренней энергии.

Вопрос:

Сформулируйте и докажите закон сохранения внутренней энергии.

Развернутый ответ:

Закон сохранения внутренней энергии утверждает, что изменение внутренней энергии тела равно сумме количества теплоты, полученного телом, и работы, совершенной над телом. Формально, закон можно сформулировать следующим образом: ΔU = Q - W, где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - количество теплоты, полученное телом, W - работа, совершенная над телом.
Доказательство закона основывается на принципе сохранения энергии, согласно которому энергия не может появиться из ниоткуда и не может исчезнуть, она может только превращаться из одной формы в другую. Когда тело получает количество теплоты Q, оно приобретает добавочную энергию внутреннего движения его молекул, что приводит к увеличению внутренней энергии ΔU. Если в этот же момент над телом совершается работа W, то энергия внутреннего движения может быть частично превращена в механическую работу, и, следовательно, изменение внутренней энергии ΔU будет соответствовать разнице между полученной теплотой Q и совершенной над телом работой W.