Номер 28, страница 44, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 4. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Виды теплопередачи - номер 28, страница 44.

Условие.

28. Саша налил из чайника две одинаковые чашки горячего чая. Одну чашку он выпил через 5 минут, а другую выпила его мама через 15 минут. Одинакова ли была внутренняя энергия чая в чашках сразу же после того, как их наполнили чаем? А одинаковой ли была внутренняя энергия чая, который пили Саша и мама? Обоснуйте свои ответы.

Решение.

Одинакова ли была внутренняя энергия чая в чашках сразу же после того, как их наполнили чаем?
Внутренняя энергия макроскопического тела зависит от его массы, температуры и агрегатного состояния. По условию, в две одинаковые чашки налили горячий чай из одного чайника. Это означает, что масса ($\text{m}$) и начальная температура ($\text{T}$) чая в обеих чашках были одинаковыми. Поскольку основные параметры, определяющие внутреннюю энергию ($\text{U}$) для одного и того же вещества, равны, то и внутренняя энергия чая в обеих чашках сразу после наполнения была одинаковой.

Ответ: Да, внутренняя энергия чая в чашках сразу после того, как их наполнили, была одинаковой.

А одинаковой ли была внутренняя энергия чая, который пили Саша и мама?
Чашки с горячим чаем находятся в более холодной окружающей среде, поэтому они непрерывно отдают тепло, и чай в них остывает. Саша выпил свой чай через 5 минут, а мама — через 15 минут. Чашка мамы остывала на 10 минут дольше, чем чашка Саши. Следовательно, к моменту употребления температура чая в чашке мамы ($T_{мамы}$) была ниже, чем температура чая в чашке Саши ($T_{Саши}$). Поскольку масса чая ($\text{m}$) в обеих чашках была одинаковой, а внутренняя энергия прямо зависит от температуры, то внутренняя энергия чая, который пила мама, была меньше внутренней энергии чая, который пил Саша ($U_{мамы} < U_{Саши}$).

Ответ: Нет, внутренняя энергия чая не была одинаковой. Внутренняя энергия чая, который пил Саша, была больше, потому что его температура была выше.