Номер 35.5, страница 187 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

35.5. В результате получения количества теплоты 800 Дж воздух в цилиндре расширился и совершил работу 200 Дж. Как изменилась при этом внутренняя энергия воздуха?

Дано:

Количество теплоты, полученное воздухом: $Q = 800$ Дж

Работа, совершенная воздухом: $A = 200$ Дж

Все величины указаны в системе СИ.

Найти:

Изменение внутренней энергии воздуха $\Delta U$.

Решение:

Для определения изменения внутренней энергии воздуха воспользуемся первым законом термодинамики. Согласно этому закону, количество теплоты $\text{Q}$, переданное системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии $\Delta U$ и на совершение системой работы $\text{A}$ над внешними телами.

Формула первого закона термодинамики:

$Q = \Delta U + A$

Из этой формулы мы можем выразить искомое изменение внутренней энергии:

$\Delta U = Q - A$

Подставим числовые значения из условия задачи:

$Q = 800$ Дж (воздух получил тепло, поэтому $Q > 0$)

$A = 200$ Дж (воздух совершил работу, поэтому $A > 0$)

$\Delta U = 800 \text{ Дж} - 200 \text{ Дж} = 600 \text{ Дж}$

Так как изменение внутренней энергии $\Delta U$ имеет положительное значение, это означает, что внутренняя энергия воздуха увеличилась.

Ответ: внутренняя энергия воздуха увеличилась на $600$ Дж.