Номер 5, страница 25, 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 5, страница 25.

Условие.

5. Запишите уравнение, отражающее изменение внутренней энергии газа (первый закон термодинамики) с учётом правила знаков в каждом из следующих случаев.

Процесс	Уравнение
Газу передали некоторое количество теплоты $\text{Q}$, и внешние силы совершили над ним работу $\text{A}$
Газу передали некоторое количество теплоты $\text{Q}$, и газ, расширяясь, совершил работу $\text{A}$
Газ отдал окружающим телам некоторое количество теплоты $\text{Q}$, и внешние силы совершили над газом работу $\text{A}$
Газ отдал окружающим телам некоторое количество теплоты $\text{Q}$ и, расширяясь, совершил работу $\text{A}$

Решение.

Решение

Первый закон термодинамики гласит, что изменение внутренней энергии системы $\Delta U$ равно сумме количества теплоты, переданного системе, и работы, совершённой над системой внешними силами. Формула имеет вид: $\Delta U = Q_{полученное} + A_{внешних\;сил}$. В условии задачи $\text{Q}$ и $\text{A}$ — это абсолютные значения (модули) теплоты и работы, поэтому знаки перед ними в уравнении определяются направлением процесса.

Правила знаков следующие:

1. Если тепло передается газу, то слагаемое с $\text{Q}$ будет положительным ($+Q$).

2. Если газ отдает тепло, слагаемое с $\text{Q}$ будет отрицательным ($-Q$).

3. Если внешние силы совершают работу над газом (сжатие), слагаемое с $\text{A}$ будет положительным ($+A$).

4. Если газ сам совершает работу (расширение), слагаемое с $\text{A}$ будет отрицательным ($-A$).

Газу передали некоторое количество теплоты Q, и внешние силы совершили над ним работу A

Газ получил тепло ($+Q$), и над ним совершили работу ($+A$). Оба процесса приводят к увеличению внутренней энергии. Ответ: $\Delta U = Q + A$

Газу передали некоторое количество теплоты Q, и газ, расширяясь, совершил работу A

Газ получил тепло ($+Q$), что увеличивает его внутреннюю энергию, но сам совершил работу ($-A$), что её уменьшает. Ответ: $\Delta U = Q - A$

Газ отдал окружающим телам некоторое количество теплоты Q, и внешние силы совершили над газом работу A

Газ отдал тепло ($-Q$), что уменьшает его внутреннюю энергию, но внешние силы совершили над ним работу ($+A$), что её увеличивает. Ответ: $\Delta U = -Q + A$

Газ отдал окружающим телам некоторое количество теплоты Q и, расширяясь, совершил работу A

Газ и отдал тепло ($-Q$), и сам совершил работу ($-A$). Оба процесса приводят к уменьшению внутренней энергии. Ответ: $\Delta U = -Q - A$