Номер 5, страница 5 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-2. Температура. Внутренняя энергия - номер 5, страница 5.

Условие.

5.a) Изменяется ли внутренняя энергия при деформации тела; при изменении температуры тела; при подъёме тела над землёй?

б) При деформации тела изменилось только взаимное расположение молекул. Изменилась ли при этом температура тела?

Решение.

а) Внутренняя энергия тела ($\text{U}$) представляет собой сумму кинетической энергии хаотического движения составляющих его частиц (молекул, атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Таким образом, она зависит от температуры тела (которая является мерой средней кинетической энергии частиц) и от расстояния между частицами (которое определяет их потенциальную энергию).
- При деформации тела (например, сжатии или растяжении) изменяются средние расстояния между его молекулами. Это приводит к изменению потенциальной энергии их взаимодействия, а следовательно, и к изменению всей внутренней энергии тела.
- При изменении температуры тела изменяется средняя скорость хаотического движения его молекул, то есть изменяется их средняя кинетическая энергия. Поскольку кинетическая энергия молекул является частью внутренней энергии, то внутренняя энергия тела также изменяется.
- При подъёме тела над землёй изменяется его потенциальная энергия как единого целого в гравитационном поле Земли (механическая энергия). При этом ни средняя скорость движения молекул, ни их взаимное расположение не меняются. Следовательно, внутренняя энергия тела не изменяется.
Ответ: внутренняя энергия изменяется при деформации тела и при изменении его температуры; не изменяется при подъёме тела над землёй.

б) Температура тела является макроскопическим параметром, который характеризует среднюю кинетическую энергию хаотического теплового движения его молекул. В условии задачи указано, что при деформации изменилось только взаимное расположение молекул. Это означает, что изменилась потенциальная энергия их взаимодействия, но средняя кинетическая энергия движения молекул осталась прежней. Так как температура напрямую связана со средней кинетической энергией молекул, то она в данном случае не изменилась.
Ответ: нет, температура тела не изменилась.