Номер 23, страница 6 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия и способы её изменения - номер 23, страница 6.

Условие.

23. При деформации тела изменилось только взаимное расположение молекул. Изменилась ли при этом температура тела и его внутренняя энергия?

Решение.

Внутренняя энергия тела $\text{U}$ представляет собой сумму кинетической энергии $E_k$ хаотического теплового движения составляющих его частиц (молекул, атомов) и потенциальной энергии $E_p$ их взаимодействия друг с другом. Таким образом, $U = E_k + E_p$.

Температура тела является физической величиной, которая характеризует среднюю кинетическую энергию хаотического движения молекул. В условии задачи сказано, что изменилось только взаимное расположение молекул. Это означает, что их скорости и, следовательно, их средняя кинетическая энергия $E_k$ остались прежними. Поскольку температура напрямую связана со средней кинетической энергией, можно сделать вывод, что температура тела не изменилась.

Потенциальная энергия взаимодействия молекул $E_p$, в свою очередь, зависит от расстояния между ними. Деформация — это и есть изменение взаимного расположения молекул, то есть изменение расстояний между ними. Следовательно, потенциальная энергия взаимодействия молекул изменилась.

Так как внутренняя энергия $\text{U}$ является суммой кинетической и потенциальной энергий, а одна из ее составляющих ($E_p$) изменилась, в то время как другая ($E_k$) осталась постоянной, то и сама внутренняя энергия тела изменилась.

Ответ: Температура тела не изменилась, а его внутренняя энергия изменилась.