Номер 4, страница 235 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 9. Основы термодинамики. Параграф 42. Количество теплоты. Первый закон термодинамики. Вопросы - номер 4, страница 235.

Условие.

4. В какой из термодинамических систем — I или II — совершается работа за счёт расширения газа (см. рис. 174)?

Решение.

Решение

Работа газа $\text{A}$ совершается только при изменении его объёма $\text{V}$. Газ совершает положительную работу, когда расширяется, то есть когда его объём увеличивается. Если объём газа остаётся постоянным ($V = \text{const}$), то работа, совершаемая газом, равна нулю ($A=0$).

Для того чтобы газ мог совершать работу за счёт расширения, он должен находиться в системе, где его объём может увеличиваться. Типичным примером такой системы является газ, находящийся в цилиндре под подвижным поршнем.

Напротив, если газ находится в замкнутом сосуде с жёсткими, неподвижными стенками, его объём постоянен, и он не может совершать работу, связанную с расширением.

В контексте стандартных учебных задач, где сравниваются две системы (I и II), как правило, одна система представляет собой сосуд с постоянным объёмом (изохорный процесс), а другая — сосуд с подвижным элементом (например, поршнем), где объём может меняться. Работа за счёт расширения будет совершаться в системе, где объём увеличивается.

Хотя сам рисунок 174 не приведён, можно с уверенностью предположить, что система II представляет собой газ под подвижным поршнем, который может перемещаться при расширении газа. Система I, скорее всего, является замкнутым сосудом с фиксированным объёмом. Таким образом, работа совершается в системе II.

Ответ: Работа за счёт расширения газа совершается в системе II.