Номер 17, страница 58, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика. Глава VI. Термодинамика. Параграф 31. Первый закон термодинамики - номер 17, страница 58.

Условие.

°17. При адиабатном расширении данной массы газа он совершил работу 200 Дж. Чему равно изменение внутренней энергии газа?

Решение 2.

Дано:

Процесс - адиабатный

Работа, совершенная газом $A = 200$ Дж

Найти:

Изменение внутренней энергии газа $\Delta U$ - ?

Решение:

Согласно первому закону термодинамики, количество теплоты $\text{Q}$, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии $\Delta U$ и на совершение системой работы $\text{A}$ над внешними телами:

$Q = \Delta U + A$

По условию задачи, расширение газа является адиабатным. Адиабатный процесс — это процесс, который происходит без теплообмена с окружающей средой. Следовательно, количество теплоты $\text{Q}$, полученное или отданное газом, равно нулю:

$Q = 0$

Подставим это значение в уравнение первого закона термодинамики:

$0 = \Delta U + A$

Отсюда мы можем выразить изменение внутренней энергии:

$\Delta U = -A$

Подставим известное значение работы, совершенной газом:

$\Delta U = -200$ Дж

Знак минус указывает на то, что внутренняя энергия газа уменьшилась. Это логично, так как при адиабатном расширении газ совершает работу за счет своей внутренней энергии, что приводит к его охлаждению.

Ответ: изменение внутренней энергии газа равно $-200$ Дж.