Номер 38.1, страница 141 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 6. Тепловые явления. Параграф 38. Внутренняя энергия - номер 38.1, страница 141.

Условие.

38.1 [н] Обладает ли внутренней энергией: лёд на замёрзшей реке; воздух в жилой комнате; лежащее на столе яблоко; искусственный спутник Земли?

Решение.

Решение 4.

Решение 7.

Внутренняя энергия — это сумма кинетической энергии хаотического движения частиц (атомов, молекул, ионов), из которых состоит тело, и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Любое макроскопическое тело, температура которого выше абсолютного нуля ($T > 0 \text{ К}$), обладает внутренней энергией, так как его частицы находятся в непрерывном тепловом движении и взаимодействуют между собой.

лёд на замёрзшей реке

Лёд представляет собой твёрдое тело (кристаллическое состояние воды). Его температура, даже будучи низкой (около $0^\circ\text{C}$ или $273.15 \text{ К}$), значительно выше абсолютного нуля. Молекулы воды в кристаллической решётке льда не неподвижны, а совершают непрерывные колебательные движения около своих положений равновесия. Кроме того, между молекулами существуют силы притяжения и отталкивания. Таким образом, лёд обладает как кинетической энергией (энергией колебаний молекул), так и потенциальной энергией (энергией их взаимодействия). Сумма этих энергий и есть внутренняя энергия льда.

Ответ: да, обладает.

воздух в жилой комнате

Воздух является смесью газов. Молекулы газа (в основном азота и кислорода) в комнате находятся в состоянии непрерывного хаотического (беспорядочного) движения при температуре около $20^\circ\text{C}$ (примерно $293 \text{ К}$). Каждая молекула обладает кинетической энергией. Также между молекулами газа существуют силы взаимодействия, которые обуславливают их потенциальную энергию (хотя для идеального газа ею пренебрегают, в реальном газе она есть). Следовательно, воздух как совокупность огромного числа движущихся и взаимодействующих молекул обладает внутренней энергией.

Ответ: да, обладает.

лежащее на столе яблоко

Яблоко, как и любое другое физическое тело, состоит из огромного числа атомов и молекул. Эти частицы, находясь при комнатной температуре, непрерывно и хаотически движутся (в основном совершают колебания) и взаимодействуют друг с другом посредством химических связей и межмолекулярных сил. Эта совокупная энергия движения и взаимодействия частиц и составляет внутреннюю энергию яблока.

Ответ: да, обладает.

искусственный спутник Земли

Искусственный спутник — это сложное макроскопическое тело, состоящее из различных материалов. Атомы и молекулы этих материалов находятся в постоянном тепловом движении, так как температура спутника всегда выше абсолютного нуля. Это движение (в основном колебания атомов в кристаллической решётке металлов) определяет кинетическую часть его внутренней энергии, а силы взаимодействия между атомами — потенциальную часть. Важно понимать, что внутренняя энергия не включает в себя механическую энергию спутника как целого: его кинетическую энергию движения по орбите и его потенциальную энергию в гравитационном поле Земли. Внутренняя энергия относится исключительно к микроскопическому состоянию вещества, из которого сделан спутник.

Ответ: да, обладает.