Номер 9, страница 61, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 7. Постоянный электрический ток. Параграф 52. Закон Джоуля — Ленца. Электрические нагревательные приборы - номер 9, страница 61.

Условие.

9. Зачеркните неверные утверждения в таблице.

В результате работы электрического тока внутренняя энергия теплоизолированного проводника	не изменяется
	увеличивается
	уменьшается
В неподвижном проводнике при его неизменной температуре количество теплоты $\text{Q}$, отдаваемое проводником окружающей среде, и работа тока $\text{A}$ определяются соотношением	$Q = A$
	$Q > A$
	$A > Q$

Решение.

В результате работы электрического тока внутренняя энергия теплоизолированного проводника

Решение

Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии системы ($\Delta U$) равно сумме работы внешних сил, совершенной над системой ($\text{A}$), и количества теплоты, переданного системе ($Q_{in}$): $\Delta U = A + Q_{in}$.

В данном случае работа электрического тока $\text{A}$ совершается над проводником, превращаясь в тепло. Поскольку проводник теплоизолирован, он не обменивается теплотой с окружающей средой, то есть количество теплоты, переданное системе извне, равно нулю ($Q_{in} = 0$).

Следовательно, вся работа электрического тока идет на изменение внутренней энергии проводника: $ \Delta U = A $

Работа тока при его протекании всегда положительна ($A > 0$). Это означает, что изменение внутренней энергии также положительно ($\Delta U > 0$), то есть внутренняя энергия проводника увеличивается.

Таким образом, верным является утверждение "увеличивается". Неверные утверждения, которые следует зачеркнуть: "не изменяется" и "уменьшается".

Ответ: Верным является утверждение "увеличивается". Неверными, которые следует зачеркнуть, являются утверждения "не изменяется" и "уменьшается".

В неподвижном проводнике при его неизменной температуре количество теплоты Q, отдаваемое проводником окружающей среде, и работа тока A определяются соотношением

Решение

Снова воспользуемся первым законом термодинамики в форме $\Delta U = A - Q_{out}$, где $\text{A}$ — это работа тока, совершаемая над проводником, а $Q_{out}$ — это количество теплоты, которое проводник отдает в окружающую среду (в задаче обозначено как $\text{Q}$).

Внутренняя энергия макроскопического тела напрямую зависит от его температуры. По условию, температура проводника остается неизменной. Это означает, что его внутренняя энергия также не изменяется, то есть изменение внутренней энергии равно нулю: $ \Delta U = 0 $

Подставим это значение в уравнение первого закона термодинамики: $ 0 = A - Q $

Отсюда следует, что: $ Q = A $

Это соотношение выражает закон Джоуля-Ленца для стационарного процесса: в установившемся режиме, когда температура проводника постоянна, вся работа, совершаемая электрическим током, преобразуется в теплоту и рассеивается в окружающей среде.

Таким образом, верным является соотношение $Q = A$. Неверные соотношения, которые следует зачеркнуть: $Q > A$ и $A > Q$.

Ответ: Верным является соотношение "$Q = A$". Неверными, которые следует зачеркнуть, являются соотношения "$Q > A$" и "$A > Q$".