Номер 2, страница 278 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Идеальный газ совершил работу, равную 300 Дж. При этом его внутренняя энергия увеличилась на 300 Дж. В этом процессе газ

1) отдал 600 Дж

2) отдал 300 Дж

3) получил 600 Дж

4) получил 300 Дж

Дано:

Работа, совершенная газом: $A_{газа} = 300$ Дж

Изменение внутренней энергии: $\Delta U = 300$ Дж

Найти:

Количество теплоты $Q$

Решение:

Для решения этой задачи воспользуемся первым законом термодинамики. Он гласит, что количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами.

Математически это выражается формулой:

$Q = \Delta U + A_{газа}$

где:

• $Q$ — количество теплоты, переданное газу.
• $\Delta U$ — изменение внутренней энергии газа.
• $A_{газа}$ — работа, совершенная газом.

По условию задачи, внутренняя энергия газа увеличилась, поэтому $\Delta U$ имеет положительное значение: $\Delta U = +300$ Дж. Газ совершил работу, поэтому $A_{газа}$ также имеет положительное значение: $A_{газа} = +300$ Дж.

Подставим известные значения в формулу:

$Q = 300 \text{ Дж} + 300 \text{ Дж} = 600 \text{ Дж}$

Так как полученное значение $Q$ положительное, это означает, что газ получил тепло извне. Если бы значение было отрицательным, это означало бы, что газ отдал тепло.

Таким образом, в ходе процесса газ получил 600 Дж теплоты.

Ответ: 3) получил 600 Дж