Номер 3, страница 62 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

3. О чем говорит первый закон термодинамики?

3. О чем говорит первый закон термодинамики?

Первый закон (или первое начало) термодинамики — это фундаментальный закон природы, представляющий собой применение закона сохранения энергии к термодинамическим процессам.

Закон устанавливает, что энергия не может быть создана или уничтожена, она может только переходить из одной формы в другую. Применительно к термодинамической системе он формулируется следующим образом:
Изменение внутренней энергии ($\Delta U$) системы при переходе из одного состояния в другое равно сумме работы ($A'$) внешних сил, совершённой над системой, и количества теплоты ($Q$), переданного системе.

Математически это выражается формулой:

$\Delta U = Q + A'$

Часто используется другая, эквивалентная формулировка, где рассматривается работа $A$, совершаемая самой системой над внешними телами ($A = -A'$):
Количество теплоты ($Q$), переданное системе, идет на изменение её внутренней энергии ($\Delta U$) и на совершение системой работы ($A$) над внешними телами.

В этом случае формула выглядит так:

$Q = \Delta U + A$

Здесь:
- $Q$ — количество теплоты. Если $Q > 0$, теплота подводится к системе. Если $Q < 0$, система отдает теплоту.
- $\Delta U$ — изменение внутренней энергии системы ($U_{конечное} - U_{начальное}$). Внутренняя энергия является функцией состояния системы, то есть зависит только от ее текущих параметров (температуры, объема и т.д.), но не от того, как система пришла в это состояние.
- $A$ — работа, совершаемая системой (например, при расширении газа). Если $A > 0$, система совершает работу. Если $A < 0$, над системой совершают работу.

Важным следствием первого закона термодинамики является невозможность существования вечного двигателя первого рода — гипотетического устройства, которое могло бы совершать работу бесконечно, не получая энергии извне и не уменьшая свою внутреннюю энергию.

Ответ: Первый закон термодинамики гласит, что теплота, сообщенная системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами. Это закон сохранения энергии для термодинамических систем, который математически выражается формулой $Q = \Delta U + A$.