Номер 1, страница 278 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

1. Идеальный газ получил количество теплоты, равное 300 Дж, и совершил работу, равную 100 Дж. Как изменилась при этом внутренняя энергия газа?

1) увеличилась на 400 Дж

2) увеличилась на 200 Дж

3) уменьшилась на 400 Дж

4) уменьшилась на 200 Дж

Дано:

Количество теплоты, полученное газом: $Q = 300 \text{ Дж}$

Работа, совершенная газом: $A = 100 \text{ Дж}$

Все величины даны в единицах системы СИ.

Найти:

Изменение внутренней энергии газа: $\Delta U$

Решение:

Для определения изменения внутренней энергии газа воспользуемся первым законом термодинамики. Этот закон устанавливает связь между количеством теплоты, переданным системе, изменением ее внутренней энергии и работой, совершенной системой.

Первый закон термодинамики записывается следующей формулой:

$Q = \Delta U + A$

где $Q$ – количество теплоты, полученное системой, $\Delta U$ – изменение внутренней энергии системы, $A$ – работа, совершенная системой.

Чтобы найти изменение внутренней энергии $\Delta U$, выразим его из этой формулы:

$\Delta U = Q - A$

Подставим в формулу значения, данные в условии задачи:

$\Delta U = 300 \text{ Дж} - 100 \text{ Дж} = 200 \text{ Дж}$

Результат получился положительным ($\Delta U > 0$), что означает, что внутренняя энергия идеального газа увеличилась. Величина этого увеличения составляет 200 Дж.

Среди предложенных вариантов ответа этому результату соответствует вариант 2.

Ответ: увеличилась на 200 Дж.