Номер 2, страница 195 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

2. Какая связь между изменением внутренней энергии идеального газа и переданным ему количеством теплоты при изохорном процессе?

2. Связь между изменением внутренней энергии идеального газа и переданным ему количеством теплоты при изохорном процессе описывается первым законом термодинамики.

Первый закон термодинамики утверждает, что количество теплоты $\text{Q}$, полученное системой, расходуется на изменение её внутренней энергии $\Delta U$ и на совершение системой работы $A'$ против внешних сил:

$Q = \Delta U + A'$

Изохорный процесс — это термодинамический процесс, который происходит при постоянном объеме ($V = \text{const}$). Работа газа при изменении его объема вычисляется по формуле $A' = p \Delta V$, где $\text{p}$ — давление, а $\Delta V$ — изменение объема.

В изохорном процессе объем не изменяется, следовательно, $\Delta V = 0$. Это означает, что работа, совершаемая газом (или над газом), равна нулю:

$A' = 0$

Если подставить это значение в уравнение первого закона термодинамики, мы получим:

$Q = \Delta U + 0$

Отсюда следует, что:

$Q = \Delta U$

Таким образом, при изохорном процессе всё количество теплоты, переданное газу, идет на увеличение его внутренней энергии. Если же газ отдает теплоту, его внутренняя энергия уменьшается на ту же величину.

Ответ: При изохорном процессе изменение внутренней энергии идеального газа равно количеству теплоты, переданному газу: $\Delta U = Q$.