Номер 14.8, страница 34 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тепловые явления - номер 14.8, страница 34.

Условие.

Задание 14.8. Дополните схемы символами и знаками.

Для изолированной системы тел изменение её полной энергии можно вычислить по формулам:

a)

Изменение полной энергии	Изменение механической энергии	Изменение внутренней энергии

б)

Изменение полной энергии	Работа внешних сил	Количество теплоты, переданной системе

Решение.

а)

Эта схема связывает изменение полной энергии системы с изменениями её составляющих: механической и внутренней энергии. Введём следующие общепринятые обозначения для физических величин:
- Изменение полной энергии: $\Delta E$
- Изменение механической энергии: $\Delta E_{мех}$
- Изменение внутренней энергии: $\Delta U$

Полная энергия системы ($\text{E}$) по определению является суммой её механической ($E_{мех}$) и внутренней ($\text{U}$) энергий: $E = E_{мех} + U$. Следовательно, изменение полной энергии равно сумме изменений её составляющих. Таким образом, формула, которая дополняет схему, имеет вид:

$\Delta E = \Delta E_{мех} + \Delta U$

В условии задачи упоминается изолированная система. Для такой системы полная энергия является постоянной величиной (закон сохранения энергии), поэтому её изменение равно нулю: $\Delta E = 0$. В этом случае формула принимает вид $0 = \Delta E_{мех} + \Delta U$, или $\Delta E_{мех} = - \Delta U$. Это соотношение показывает, что в изолированной системе механическая энергия может переходить во внутреннюю (например, при наличии трения) и наоборот, но их общая сумма остаётся неизменной.

Ответ: $\Delta E = \Delta E_{мех} + \Delta U$

б)

Эта схема описывает изменение полной энергии системы через её энергетическое взаимодействие с окружающей средой, то есть через работу и теплообмен. Введём обозначения:
- Изменение полной энергии: $\Delta E$
- Работа внешних сил: $A_{внеш}$
- Количество теплоты, переданной системе: $\text{Q}$

Согласно обобщенному закону сохранения энергии (который является расширением первого начала термодинамики), изменение полной энергии системы равно сумме работы, совершённой над системой внешними силами, и количества теплоты, которое было передано системе. Формула, дополняющая данную схему, выглядит следующим образом:

$\Delta E = A_{внеш} + Q$

Для изолированной системы, о которой говорится в задании, по определению отсутствует любое взаимодействие с внешней средой. Это означает, что работа внешних сил равна нулю ($A_{внеш} = 0$), и система не получает и не отдаёт тепло ($Q = 0$). Если подставить эти значения в формулу, получим, что изменение полной энергии изолированной системы равно нулю: $\Delta E = 0 + 0 = 0$. Это полностью согласуется с выводом из пункта а).

Ответ: $\Delta E = A_{внеш} + Q$