Номер 29, страница 60, 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 29, страница 60.

Условие.

29. Работа, совершённая газом, равна $200 \text{ Дж}$, а полученное газом количество теплоты в 3 раза больше изменения его внутренней энергии. Чему равно изменение внутренней энергии газа?

Решение 2.

Дано:

Работа, совершённая газом, $A = 200$ Дж.

Соотношение между количеством теплоты и изменением внутренней энергии: $Q = 3 \cdot \Delta U$.

Найти:

Изменение внутренней энергии газа $\Delta U$.

Решение:

Данная задача решается с помощью первого закона термодинамики, который гласит, что количество теплоты ($\text{Q}$), переданное системе, расходуется на изменение её внутренней энергии ($\Delta U$) и на совершение системой работы ($\text{A}$) над внешними телами. Математически это выражается формулой:

$Q = \Delta U + A$

В условии задачи дано, что полученное газом количество теплоты в 3 раза больше изменения его внутренней энергии:

$Q = 3 \cdot \Delta U$

Мы можем подставить это выражение для $\text{Q}$ в уравнение первого закона термодинамики:

$3 \cdot \Delta U = \Delta U + A$

Теперь решим полученное уравнение относительно $\Delta U$:

$3 \cdot \Delta U - \Delta U = A$

$2 \cdot \Delta U = A$

$\Delta U = \frac{A}{2}$

Подставим числовое значение работы $\text{A}$, данное в условии:

$\Delta U = \frac{200 \text{ Дж}}{2} = 100 \text{ Дж}$

Ответ: изменение внутренней энергии газа равно 100 Дж.