Номер 2, страница 280 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Вопросы. Параграф 57. Первый закон термодинамики. 10. Термодинамика. Молекулярная физика - номер 2, страница 280.

Условие.

2. На что расходуется, согласно первому закону термодинамики, количество теплоты, подведённое к системе?

Решение.

2. Согласно первому закону термодинамики, который является формулировкой закона сохранения энергии для термодинамических процессов, количество теплоты ($Q$), подведённое к системе, расходуется на изменение её внутренней энергии ($\Delta U$) и на совершение системой работы ($A$) над внешними телами.

Этот закон математически выражается следующей формулой:
$Q = \Delta U + A$

Рассмотрим эти два направления расходования энергии подробнее:
1. Изменение внутренней энергии ($\Delta U$): Часть подведённой теплоты идёт на увеличение суммы кинетической энергии хаотического движения частиц системы (атомов, молекул) и потенциальной энергии их взаимодействия. На макроскопическом уровне это обычно проявляется в увеличении температуры системы.
2. Совершение системой работы ($A$): Если система при получении тепла изменяет свой объём (например, газ расширяется и толкает поршень), она совершает механическую работу против внешних сил. Эта работа совершается за счёт преобразования части подведённой тепловой энергии.

Таким образом, первый закон термодинамики устанавливает, что энергия не может быть создана или уничтожена, а может только переходить из одной формы в другую. В данном случае тепловая энергия преобразуется во внутреннюю энергию системы и в механическую работу.

Ответ: Количество теплоты, подведённое к системе, согласно первому закону термодинамики, расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы над внешними телами.