Номер 3, страница 8 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава I. Тепловые явления. Параграф 1. Внутренняя энергия - номер 3, страница 8.

Условие.

3. Какую энергию называют внутренней?

Решение.

3. Какую энергию называют внутренней?

Внутренняя энергия тела (или термодинамической системы) — это фундаментальная физическая величина, характеризующая состояние системы. Она представляет собой сумму энергий, связанных с внутренним состоянием тела, и не зависит от его механического движения как целого и от его положения во внешних полях.

Внутренняя энергия $\text{U}$ складывается из двух основных составляющих:

1. Суммарной кинетической энергии хаотического (теплового) движения всех частиц, из которых состоит тело. Этими частицами являются молекулы, атомы, ионы. Их движение включает в себя поступательное, вращательное и колебательное движение. Эта составляющая энергии напрямую связана с температурой тела: чем выше температура, тем больше средняя кинетическая энергия частиц.

2. Суммарной потенциальной энергии взаимодействия этих частиц друг с другом. Эта энергия определяется силами взаимного притяжения и отталкивания между частицами. Она зависит от среднего расстояния между частицами, а следовательно, от объема и агрегатного состояния вещества (газ, жидкость, твердое тело).

Таким образом, общая формула для внутренней энергии имеет вид:

$U = E_{кин} + E_{пот}$

где $E_{кин}$ — это суммарная кинетическая энергия хаотического движения частиц, а $E_{пот}$ — суммарная потенциальная энергия их взаимодействия.

Например, для модели идеального газа, в которой силами взаимодействия между молекулами пренебрегают ($E_{пот} = 0$), внутренняя энергия равна только сумме кинетических энергий всех молекул и зависит только от температуры. Для одноатомного идеального газа она вычисляется по формуле:

$U = \frac{3}{2} \nu RT$

где $\nu$ — количество вещества газа, $\text{R}$ — универсальная газовая постоянная, а $\text{T}$ — абсолютная температура.

Стоит отметить, что в большинстве задач термодинамики не рассматривают изменение внутриатомной и внутриядерной энергии, так как они в обычных условиях (без химических и ядерных реакций) остаются постоянными.

Ответ: Внутренней энергией называют сумму кинетической энергии хаотического движения всех частиц тела (молекул, атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом.