Номер 5, страница 278 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 84. Первый закон термодинамики. Глава 13. Основы термодинамики - номер 5, страница 278.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Дано:

Количество теплоты, полученное газом: $Q = 100 \text{ Дж}$

Изменение внутренней энергии газа: $\Delta U = -100 \text{ Дж}$ (знак минус, так как энергия уменьшилась)

Найти:

Работу, совершённую внешними силами над газом: $A_{внешн}$

Решение:

Для решения задачи воспользуемся первым законом термодинамики, который связывает количество теплоты, переданное системе ($Q$), изменение её внутренней энергии ($\Delta U$) и работу, совершаемую самой системой ($A_{газа}$):

$Q = \Delta U + A_{газа}$

Из этой формулы мы можем выразить работу, которую совершил газ:

$A_{газа} = Q - \Delta U$

Подставим известные значения:

$A_{газа} = 100 \text{ Дж} - (-100 \text{ Дж}) = 100 \text{ Дж} + 100 \text{ Дж} = 200 \text{ Дж}$

Работа, совершённая газом, положительна, что означает, что газ расширялся.

В задаче требуется найти работу, совершённую внешними силами над газом ($A_{внешн}$). Работа, совершаемая внешними силами, по определению равна работе, совершаемой газом, но с противоположным знаком:

$A_{внешн} = -A_{газа}$

Следовательно:

$A_{внешн} = -200 \text{ Дж}$

Ответ: работа, совершённая внешними силами над газом, равна -200 Дж.