Номер 2, страница 8 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-5. Внутренняя энергия. Вариант 1 - номер 2, страница 8.

Условие.

2. Холодная и горячая вода состоит из одинаковых молекул. Одинакова ли внутренняя энергия воды в этих состояниях при одной и той же массе?

Решение.

Дано:

Два образца воды одинаковой массы $\text{m}$.

Образец 1: холодная вода с температурой $T_1$.

Образец 2: горячая вода с температурой $T_2$.

Известно, что $T_2 > T_1$.

Найти:

Сравнить внутренние энергии образцов воды $U_1$ и $U_2$.

Решение:

Внутренняя энергия тела ($\text{U}$) складывается из кинетической энергии хаотического (теплового) движения всех его частиц (молекул, атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом.

Температура является мерой средней кинетической энергии частиц вещества. Так как горячая вода имеет более высокую температуру, чем холодная ($T_2 > T_1$), это означает, что средняя скорость движения молекул в горячей воде выше. Следовательно, средняя кинетическая энергия одной молекулы в горячей воде больше, чем в холодной.

Поскольку массы образцов воды одинаковы, то и количество молекул в них также одинаково. Это значит, что суммарная кинетическая энергия всех молекул горячей воды будет больше, чем суммарная кинетическая энергия всех молекул холодной воды.

Поскольку внутренняя энергия напрямую зависит от кинетической энергии молекул, то внутренняя энергия горячей воды будет больше, чем внутренняя энергия холодной воды той же массы.

Ответ:

Нет, внутренняя энергия воды в этих состояниях не одинакова. Внутренняя энергия горячей воды больше, чем внутренняя энергия холодной воды при одинаковой массе, так как внутренняя энергия зависит от температуры, а температура горячей воды выше.