Номер 3, 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 3, страница 24.

Условие.

3. Внутренняя энергия тела была $U_0 = 200$ кДж. Тело получило количество теплоты, равное $200$ кДж, и над ним совершили работу $A = 300$ кДж. Запишите выражение для изменения внутренней энергии в общем случае и определите конечную внутреннюю энергию $U_k$ тела.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Начальная внутренняя энергия: $U_0 = 200 \text{ кДж} = 200 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 2 \cdot 10^5 \text{ Дж}$
Полученное количество теплоты: $Q = 200 \text{ кДж} = 200 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 2 \cdot 10^5 \text{ Дж}$
Работа, совершенная над телом: $A = 300 \text{ кДж} = 300 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 3 \cdot 10^5 \text{ Дж}$

Найти:

Выражение для изменения внутренней энергии $\Delta U$ в общем случае.
Конечную внутреннюю энергию $U_к$.

Решение:

Согласно первому началу термодинамики, изменение внутренней энергии системы ($\Delta U$) при переходе из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил ($\text{A}$) и количества теплоты ($\text{Q}$), переданного системе.

Таким образом, выражение для изменения внутренней энергии в общем случае имеет вид:

$\Delta U = Q + A$

Изменение внутренней энергии также можно представить как разность между конечной ($U_к$) и начальной ($U_0$) внутренней энергией:

$\Delta U = U_к - U_0$

Подставим в первую формулу числовые значения, данные в условии задачи, чтобы найти изменение внутренней энергии тела:

$\Delta U = 200 \text{ кДж} + 300 \text{ кДж} = 500 \text{ кДж}$

Теперь, зная изменение внутренней энергии, мы можем определить конечную внутреннюю энергию тела $U_к$:

$U_к = U_0 + \Delta U$

$U_к = 200 \text{ кДж} + 500 \text{ кДж} = 700 \text{ кДж}$

Ответ: выражение для изменения внутренней энергии в общем случае: $\Delta U = Q + A$; конечная внутренняя энергия тела $U_к = 700 \text{ кДж}$.