Номер 4, страница 264 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Параграф 46. Температура и тепловое равновесие. Вопросы - номер 4, страница 264.

Условие.

4. Какую систему тел называют теплоизолированной, механически изолированной, полностью изолированной?

Решение.

Теплоизолированная система

Теплоизолированной (или адиабатически изолированной) называют систему тел, которая не обменивается теплотой с окружающей средой. Это означает, что система заключена в адиабатную оболочку, не пропускающую тепло. Изменение внутренней энергии $ΔU$ такой системы может происходить только за счет совершения над ней работы $A'$ внешними силами. Согласно первому началу термодинамики, для теплоизолированной системы количество теплоты $Q=0$, и изменение внутренней энергии равно работе, совершенной над системой: $ΔU = A'$.

Ответ: Теплоизолированная система – это система, которая не обменивается энергией с окружающей средой в форме теплоты ($Q=0$).

Механически изолированная система

Механически изолированной называют систему, которая не совершает работы над внешними телами и над которой внешние тела не совершают работы. Это означает, что система не обменивается энергией с окружающей средой путем совершения работы ($A'=0$). Обычно это подразумевает, что объем системы остается постоянным ($ΔV=0$) и отсутствуют другие способы механического взаимодействия. Изменение внутренней энергии $ΔU$ такой системы происходит только за счет теплообмена $Q$ с окружающей средой. Согласно первому началу термодинамики, для механически изолированной системы изменение внутренней энергии равно количеству полученной теплоты: $ΔU = Q$.

Ответ: Механически изолированная система – это система, которая не обменивается энергией с окружающей средой путем совершения работы ($A'=0$).

Полностью изолированная система

Полностью изолированной (или просто изолированной, замкнутой) называют систему, которая не обменивается с окружающей средой ни энергией (ни в форме теплоты, ни путем совершения работы), ни веществом. Такая система является одновременно и теплоизолированной, и механически изолированной. В реальности абсолютно изолированных систем не существует, но это важное физическое приближение. Для полностью изолированной системы и теплообмен $Q=0$, и работа, совершаемая над системой, $A'=0$. Из первого начала термодинамики ($ΔU = Q + A'$) следует, что внутренняя энергия такой системы остается постоянной, то есть сохраняется: $ΔU = 0$.

Ответ: Полностью изолированная система – это система, которая не обменивается с окружающей средой ни энергией (в форме теплоты или работы), ни веществом ($Q=0, A'=0$).