Номер 35.6, страница 187 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

35.6. Какую работу совершил газ при передаче ему количества теплоты $10^4$ Дж, если его внутренняя энергия при этом увеличилась на $2 \cdot 10^4$ Дж?

35.6. Дано:

Количество теплоты, переданное газу: $Q = 10^4$ Дж

Изменение внутренней энергии газа: $\Delta U = 2 \cdot 10^4$ Дж

Все величины даны в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

Работу, совершенную газом — $A'$.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся первым законом термодинамики. Этот закон утверждает, что количество теплоты ($\text{Q}$), сообщенное системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии ($\Delta U$) и на совершение системой работы ($A'$) против внешних сил.

Математическая запись первого закона термодинамики выглядит следующим образом:

$Q = \Delta U + A'$

В данной задаче необходимо найти работу, совершенную газом, то есть величину $A'$. Выразим ее из формулы:

$A' = Q - \Delta U$

Теперь подставим числовые значения из условия в полученную формулу:

$A' = 10^4 \text{ Дж} - 2 \cdot 10^4 \text{ Дж}$

Произведем вычисления:

$A' = (1 - 2) \cdot 10^4 \text{ Дж} = -1 \cdot 10^4 \text{ Дж} = -10000 \text{ Дж}$

Отрицательное значение работы газа ($A' < 0$) означает, что внешние силы совершили работу над газом (произошло сжатие газа). Работа, совершенная самим газом, при этом отрицательна.

Ответ: работа, совершенная газом, равна $-10^4$ Дж.