Номер 2, страница 72, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 4. Газовые законы. Параграф 26. Применение первого закона термодинамики к изобарному и изохорному процессам - номер 2, страница 72.

Условие.

2. При изобарном расширении газ совершил работу 200 Дж, получив количество теплоты 500 Дж. Определите конечную внутреннюю энергию газа, если его начальная внутренняя энергия была равна 1 кДж.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Работа, совершенная газом, $A = 200$ Дж

Количество теплоты, полученное газом, $Q = 500$ Дж

Начальная внутренняя энергия $U_1 = 1$ кДж

Перевод в СИ:

$U_1 = 1 \text{ кДж} = 1 \cdot 1000 \text{ Дж} = 1000$ Дж

Найти:

Конечную внутреннюю энергию газа $U_2$.

Решение:

Для решения задачи используется первый закон термодинамики. Он гласит, что количество теплоты ($\text{Q}$), переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии ($\Delta U$) и на совершение системой работы ($\text{A}$) над внешними телами.

Формула первого закона термодинамики:

$Q = \Delta U + A$

Изменение внутренней энергии $\Delta U$ равно разности конечной ($U_2$) и начальной ($U_1$) внутренней энергии:

$\Delta U = U_2 - U_1$

Подставим выражение для $\Delta U$ в первый закон термодинамики:

$Q = (U_2 - U_1) + A$

Из этого уравнения необходимо выразить искомую величину — конечную внутреннюю энергию $U_2$:

$U_2 - U_1 = Q - A$

$U_2 = Q - A + U_1$

Теперь подставим в полученную формулу числовые значения из условия задачи, убедившись, что все они выражены в единицах СИ (Джоулях).

$U_2 = 500 \text{ Дж} - 200 \text{ Дж} + 1000 \text{ Дж}$

Проведем вычисления:

$U_2 = 300 \text{ Дж} + 1000 \text{ Дж}$

$U_2 = 1300 \text{ Дж}$

Это значение также можно представить в килоджоулях: $1300 \text{ Дж} = 1,3 \text{ кДж}$.

Ответ: $1300$ Дж.