Номер 5, страница 73, 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 5, страница 73.

Условие.

5. При изохорном охлаждении количество теплоты, отданное системой, оказалось равным 2 кДж. Определите работу, совершённую системой, и изменение её внутренней энергии в этом процессе.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

$V = const$ (изохорный процесс)

$Q_{отд} = 2 \text{ кДж}$

В СИ:

$Q_{отд} = 2 \cdot 10^3 \text{ Дж}$

Найти:

$\text{A}$ - работа, совершённая системой

$\Delta U$ - изменение внутренней энергии

Решение:

Работа, совершаемая газом (системой), определяется по формуле $A = p \Delta V$, где $\text{p}$ - давление, а $\Delta V$ - изменение объема.

Поскольку процесс является изохорным, объем системы не изменяется, то есть $\Delta V = 0$.

Следовательно, работа, совершённая системой, равна нулю:

$A = p \cdot 0 = 0 \text{ Дж}$.

Для нахождения изменения внутренней энергии воспользуемся первым законом термодинамики:

$Q = \Delta U + A$

где $\text{Q}$ - это количество теплоты, полученное системой. Согласно условию, система отдает 2 кДж теплоты, поэтому количество теплоты, полученное системой, будет отрицательным: $Q = -Q_{отд} = -2 \text{ кДж}$.

Подставим известные значения в формулу первого закона термодинамики:

$-2 \text{ кДж} = \Delta U + 0$

Отсюда следует, что изменение внутренней энергии системы равно:

$\Delta U = -2 \text{ кДж}$.

Знак минус указывает на то, что внутренняя энергия системы уменьшилась, что согласуется с процессом охлаждения.

Ответ: работа, совершённая системой, равна 0; изменение её внутренней энергии равно -2 кДж.