Номер 3, 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 3, страница 22.

Условие.

3. Внутренняя энергия системы тел была равна $U_0 = 500 \text{ МДж}$. Система получила количество теплоты, равное 200 МДж, а затем отдала количество теплоты, равное 100 МДж. Запишите выражение для изменения внутренней энергии и определите конечную внутреннюю энергию $U_k$ системы.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Начальная внутренняя энергия $U_0 = 500$ МДж

Полученное количество теплоты $Q_{получ} = 200$ МДж

Отданное количество теплоты $Q_{отд} = 100$ МДж

$U_0 = 500 \times 10^6$ Дж

$Q_{получ} = 200 \times 10^6$ Дж

$Q_{отд} = 100 \times 10^6$ Дж

Найти:

Выражение для $\Delta U$ - ?

$U_к$ - ?

Решение:

Согласно первому началу термодинамики, изменение внутренней энергии системы ($\Delta U$) происходит за счет совершения работы ($\text{A}$) и теплообмена с окружающей средой ($\text{Q}$). Так как в условии задачи работа не совершалась, изменение внутренней энергии равно общему количеству теплоты, полученному системой.

Общее количество теплоты $\text{Q}$ равно разности между полученным количеством теплоты $Q_{получ}$ и отданным количеством теплоты $Q_{отд}$.

Таким образом, выражение для изменения внутренней энергии системы имеет вид:

$\Delta U = Q_{получ} - Q_{отд}$

Подставим числовые значения и вычислим изменение внутренней энергии:

$\Delta U = 200 \text{ МДж} - 100 \text{ МДж} = 100 \text{ МДж}$

Конечная внутренняя энергия системы $U_к$ определяется как сумма начальной внутренней энергии $U_0$ и её изменения $\Delta U$:

$U_к = U_0 + \Delta U$

Вычислим конечную внутреннюю энергию:

$U_к = 500 \text{ МДж} + 100 \text{ МДж} = 600 \text{ МДж}$

Ответ: выражение для изменения внутренней энергии: $\Delta U = Q_{получ} - Q_{отд}$; конечная внутренняя энергия системы $U_к = 600$ МДж.