Номер 1, страница 22, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Основы термодинамики. Параграф 9. Изменение внутренней энергии термодинамической системы в результате теплообмена - номер 1, страница 22.

Условие.

1. В результате теплообмена внутренняя энергия тела изменилась от $U_0 = 50$ кДж до $U_k = 70$ кДж. Запишите выражение для изменения внутренней энергии тела и определите, какое количество теплоты $\text{Q}$ передали телу.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Начальная внутренняя энергия тела, $U_0 = 50$ кДж

Конечная внутренняя энергия тела, $U_к = 70$ кДж

Перевод в систему СИ:

$U_0 = 50 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 50000 \text{ Дж}$

$U_к = 70 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 70000 \text{ Дж}$

Найти:

Выражение для изменения внутренней энергии $ΔU$.

Количество теплоты $\text{Q}$, переданное телу.

Решение:

Изменение внутренней энергии тела $ΔU$ по определению равно разности между его конечной ($U_к$) и начальной ($U_0$) внутренней энергией. Таким образом, выражение для изменения внутренней энергии имеет вид:

$ΔU = U_к - U_0$

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

$ΔU = 70 \text{ кДж} - 50 \text{ кДж} = 20 \text{ кДж}$

Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии системы $ΔU$ равно сумме работы $\text{A}$, совершённой над системой внешними силами, и количества теплоты $\text{Q}$, переданного системе:

$ΔU = A + Q$

В условии сказано, что изменение энергии произошло в результате теплообмена. Это означает, что работа над телом или телом не совершалась, то есть $A = 0$.

Тогда первый закон термодинамики для данного процесса упрощается до вида:

$ΔU = Q$

Следовательно, количество теплоты, переданное телу, равно изменению его внутренней энергии.

$Q = ΔU = 20 \text{ кДж}$

Так как изменение внутренней энергии положительно ($ΔU > 0$), это означает, что тело получило тепло.

Ответ: Выражение для изменения внутренней энергии: $ΔU = U_к - U_0$. Телу передали количество теплоты $Q = 20$ кДж.