Номер 2, страница 24, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Основы термодинамики. Параграф 10. Изменение внутренней энергии в общем случае. Закон сохранения энергии при тепловых процессах - номер 2, страница 24.

Условие.

2. Внутренняя энергия тела была $U_0 = 500$ кДж. Тело получило количество теплоты, равное 200 кДж, и совершило работу $A = 100$ кДж. Запишите выражение для изменения внутренней энергии в общем случае и определите конечную внутреннюю энергию $U_k$ тела.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

$U_0 = 500 \text{ кДж}$
$Q = 200 \text{ кДж}$
$A = 100 \text{ кДж}$

$U_0 = 500 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 500000 \text{ Дж}$
$Q = 200 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 200000 \text{ Дж}$
$A = 100 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 100000 \text{ Дж}$

Найти:

Выражение для $\Delta U$
$U_к - ?$

Решение:

Первая часть задачи требует записать выражение для изменения внутренней энергии в общем случае. Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии системы ($\Delta U$) равно количеству теплоты, переданному системе ($\text{Q}$), за вычетом работы, совершенной системой над внешними телами ($\text{A}$).
Таким образом, общее выражение имеет вид:
$\Delta U = Q - A$

Вторая часть задачи — определить конечную внутреннюю энергию тела $U_к$. Изменение внутренней энергии также можно определить как разность между конечной ($U_к$) и начальной ($U_0$) внутренней энергией:
$\Delta U = U_к - U_0$

Приравняв два выражения для $\Delta U$, получим:
$U_к - U_0 = Q - A$
Отсюда выразим конечную внутреннюю энергию $U_к$:
$U_к = U_0 + Q - A$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи:
$U_к = 500 \text{ кДж} + 200 \text{ кДж} - 100 \text{ кДж}$
$U_к = 700 \text{ кДж} - 100 \text{ кДж}$
$U_к = 600 \text{ кДж}$

Ответ: выражение для изменения внутренней энергии в общем случае: $\Delta U = Q - A$; конечная внутренняя энергия тела $U_к = 600 \text{ кДж}$.