Номер 12, страница 258 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 6. Термодинамика. Параграф 31. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики - номер 12, страница 258.

Условие.

12. Как связано переданное телу количество теплоты с изменением его внутренней энергии при изохорном процессе?

Решение.

Решение

Связь между переданным телу количеством теплоты ($\text{Q}$), изменением его внутренней энергии ($\Delta U$) и работой ($\text{A}$), совершаемой телом, устанавливается первым началом термодинамики:

$Q = \Delta U + A$

Изохорным называется процесс, который происходит при постоянном объеме ($V = \text{const}$).

Работа, совершаемая газом (или телом) против внешних сил при изменении объема, определяется по формуле $A = p \Delta V$, где $\text{p}$ – давление, а $\Delta V$ – изменение объема.

Поскольку в изохорном процессе объем не меняется, его изменение равно нулю: $\Delta V = 0$. Следовательно, работа, совершаемая телом, также равна нулю:

$A = p \cdot 0 = 0$

Подставив значение работы $A = 0$ в уравнение первого начала термодинамики, получим:

$Q = \Delta U + 0$

$Q = \Delta U$

Это означает, что в изохорном процессе все количество теплоты, переданное телу, полностью идет на увеличение его внутренней энергии. Если же тело отдает теплоту ($Q < 0$), его внутренняя энергия уменьшается на ту же величину.

Ответ: При изохорном процессе переданное телу количество теплоты равно изменению его внутренней энергии ($Q = \Delta U$), поскольку работа системой не совершается.