Номер 4, 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 4, страница 72.

Условие.

4. При изохорном нагревании изменение внутренней энергии идеального газа оказалось равным 1 кДж. Определите работу, совершённую газом, и количество теплоты, полученное им в этом процессе.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Процесс — изохорный ($V = \text{const}$)
Изменение внутренней энергии $\Delta U = 1 \text{ кДж}$

Перевод в систему СИ:
$\Delta U = 1 \text{ кДж} = 1 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 1000 \text{ Дж}$

Найти:

Работу, совершённую газом $\text{A}$ — ?
Количество теплоты, полученное газом $\text{Q}$ — ?

Решение:

Работа, совершённая газом

Работа газа в термодинамическом процессе вычисляется по формуле: $A = p \cdot \Delta V$, где $\text{p}$ — давление газа, а $\Delta V$ — изменение его объёма.

По условию задачи, нагревание газа происходит при постоянном объёме (изохорный процесс). Это означает, что изменение объёма газа равно нулю: $\Delta V = 0$.

Следовательно, работа, совершённая газом, также равна нулю: $A = p \cdot 0 = 0 \text{ Дж}$.

Ответ: Работа, совершённая газом, равна 0 Дж.

Количество теплоты, полученное газом

Согласно первому закону термодинамики, количество теплоты $\text{Q}$, переданное системе, идёт на изменение её внутренней энергии $\Delta U$ и на совершение системой работы $\text{A}$: $Q = \Delta U + A$.

Подставим известные значения в эту формулу: $\Delta U = 1000 \text{ Дж}$
$A = 0 \text{ Дж}$

Таким образом, количество теплоты, полученное газом, равно: $Q = 1000 \text{ Дж} + 0 \text{ Дж} = 1000 \text{ Дж}$.

Это означает, что при изохорном процессе вся подводимая теплота идёт на увеличение внутренней энергии газа.

Ответ: Количество теплоты, полученное газом, равно 1000 Дж (или 1 кДж).