Номер 2, страница 20, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Основы термодинамики. Параграф 8. Изменение внутренней энергии термодинамической системы в результате совершения работы - номер 2, страница 20.

Условие.

2. В результате совершения работы над телом его внутренняя энергия изменилась от $U_0 = 100 \text{ Дж}$ до $U_k = 700 \text{ Дж}$. Запишите выражение для изменения внутренней энергии тела и определите, какую работу $\text{A}$ совершили над ним.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Начальная внутренняя энергия: $U_0 = 100$ Дж

Конечная внутренняя энергия: $U_к = 700$ Дж

Найти:

Выражение для $\Delta U$ - ?

Работа $\text{A}$ - ?

Решение:

Изменение внутренней энергии $\Delta U$ тела представляет собой разность между его конечной $U_к$ и начальной $U_0$ внутренней энергией. Выражение для изменения внутренней энергии имеет вид:

$\Delta U = U_к - U_0$

Подставим данные из условия задачи в это выражение, чтобы найти числовое значение изменения внутренней энергии:

$\Delta U = 700 \text{ Дж} - 100 \text{ Дж} = 600 \text{ Дж}$

Для определения работы, совершенной над телом, воспользуемся первым законом термодинамики. Он гласит, что изменение внутренней энергии системы $\Delta U$ равно сумме количества теплоты $\text{Q}$, переданного системе, и работы $\text{A}$, совершенной над системой внешними силами:

$\Delta U = Q + A$

Из условия задачи следует, что внутренняя энергия изменилась только в результате совершения работы над телом. Это означает, что процесс был адиабатическим, то есть теплообмен с окружающей средой отсутствовал ($Q = 0$).

При $Q = 0$ первый закон термодинамики принимает вид:

$\Delta U = A$

Следовательно, работа, совершенная над телом, равна изменению его внутренней энергии.

$A = \Delta U = 600 \text{ Дж}$

Ответ: Выражение для изменения внутренней энергии: $\Delta U = U_к - U_0$. Работа, которую совершили над телом, равна $A = 600$ Дж.