Номер 5, страница 40 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Параграф 10. Первый закон термодинамики. Задания и упражнения - номер 5, страница 40.

Условие.

5. Медную монету с помощью пинцета нагрели на пламени спиртовки, сообщив ей определённое количество теплоты $\text{Q}$. При нагревании объём монеты увеличивается. Следовательно, система совершает работу $A_c$. Чему равно изменение внутренней энергии системы?

Решение.

Дано:

Количество теплоты, сообщенное системе (монете): $\text{Q}$

Работа, совершенная системой (монетой) при расширении: $A_c$

Найти:

Изменение внутренней энергии системы: $\Delta U$

Решение:

Для нахождения изменения внутренней энергии системы воспользуемся первым законом термодинамики. Этот закон связывает изменение внутренней энергии системы $\Delta U$ с количеством теплоты $\text{Q}$, переданным системе, и работой $A_c$, совершенной системой над внешними телами.

Формула первого закона термодинамики имеет вид:

$\Delta U = Q - A_c$

В условиях задачи:

1. Системе (монете) сообщают количество теплоты $\text{Q}$. Так как теплота передается системе, величина $\text{Q}$ в формуле положительна.

2. При нагревании объем монеты увеличивается, и она совершает работу $A_c$ против сил внешнего (атмосферного) давления. Так как работа совершается самой системой, то в приведенной формуле она вычитается.

Следовательно, изменение внутренней энергии монеты равно разности между полученным количеством теплоты и совершенной работой.

Ответ: изменение внутренней энергии системы равно $\Delta U = Q - A_c$.