Номер 6, страница 31 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 1. Внутренняя энергия. Параграф 6. Расчёт изменения внутренней энергии. Вопросы - номер 6, страница 31.

Условие.

6. По какой формуле рассчитывается изменение внутренней энергии в случае, если над телом совершается работа и происходит теплопередача?

Решение.

6. Изменение внутренней энергии термодинамической системы (тела) при совершении над ней работы и теплопередаче описывается первым законом термодинамики. Этот закон является фундаментальным законом природы и представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.

Решение

Первый закон термодинамики гласит, что изменение внутренней энергии системы ($\Delta U$) при переходе из одного состояния в другое равно сумме работы ($A'$), совершённой над системой внешними силами, и количества теплоты ($\text{Q}$), переданного системе.

Математически это выражается следующей формулой:

$\Delta U = Q + A'$

где:

• $\Delta U$ — изменение внутренней энергии системы. Единица измерения в СИ — Джоуль (Дж).

• $\text{Q}$ — количество теплоты, переданное системе. Если система получает теплоту от окружающей среды, то $Q > 0$. Если система отдает теплоту, то $Q < 0$. Единица измерения в СИ — Джоуль (Дж).

• $A'$ — работа, совершённая над системой внешними силами. Если внешние силы совершают работу над системой (например, при сжатии газа), то $A' > 0$, и внутренняя энергия увеличивается. Если система сама совершает работу над внешними телами (например, при расширении газа), то работа внешних сил отрицательна ($A' < 0$), и внутренняя энергия уменьшается. Единица измерения в СИ — Джоуль (Дж).

Стоит отметить, что существует и другая форма записи первого закона термодинамики: $Q = \Delta U + A$, где $\text{A}$ — работа, совершаемая самой системой ($A = -A'$). Однако, поскольку в вопросе речь идет о работе, совершаемой над телом, корректно использовать формулу с $A'$.

Ответ: Изменение внутренней энергии рассчитывается по формуле первого закона термодинамики: $\Delta U = Q + A'$, где $\Delta U$ – изменение внутренней энергии, $\text{Q}$ – количество теплоты, переданное телу, и $A'$ – работа, совершённая над телом.