Номер 11, страница 15 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-6. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах - номер 11, страница 15.

Условие.

11. В процессе эксперимента внутренняя энергия газа уменьшилась на $40 \text{ кДж}$, при этом он совершил работу $35 \text{ кДж}$. Какое количество теплоты (в $ \text{кДж} $) газ отдал окружающей среде?

Решение.

Дано:

Изменение внутренней энергии газа: $\Delta U = -40$ кДж

Работа, совершенная газом: $A = 35$ кДж

$\Delta U = -40 \text{ кДж} = -40000 \text{ Дж}$
$A = 35 \text{ кДж} = 35000 \text{ Дж}$

Найти:

Количество теплоты, отданное газом, $Q_{отд}$ — ?

Решение:

Для решения задачи воспользуемся первым законом термодинамики, который гласит, что количество теплоты $\text{Q}$, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии $\Delta U$ и на совершение системой работы $\text{A}$ над внешними телами.

Математически это выражается формулой:

$Q = \Delta U + A$

По условию задачи, внутренняя энергия газа уменьшилась, следовательно, ее изменение является отрицательной величиной: $\Delta U = -40$ кДж. Газ сам совершил работу, поэтому работа газа положительна: $A = 35$ кДж.

Подставим известные значения в формулу первого закона термодинамики:

$Q = -40 \text{ кДж} + 35 \text{ кДж} = -5 \text{ кДж}$

Полученное значение $\text{Q}$ отрицательно. Знак «минус» указывает на то, что система (газ) не получает тепло, а отдает его окружающей среде. Таким образом, количество теплоты, которое газ отдал, составляет 5 кДж.

Ответ: 5 кДж.