Номер 2, страница 24 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

2. В одном стакане находится холодная вода, в другом — горячая той же массы. Одинакова ли внутренняя энергия воды в этих стаканах?

Решение

Внутренняя энергия тела ($U$) представляет собой сумму кинетической энергии теплового (хаотического) движения всех его частиц (молекул, атомов, ионов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом.

Температура является мерой средней кинетической энергии частиц вещества. В одном стакане находится холодная вода, а в другом — горячая. Обозначим их температуры как $T_{холодная}$ и $T_{горячая}$ соответственно. По условию, $T_{горячая} > T_{холодная}$.

Поскольку температура горячей воды выше, средняя кинетическая энергия её молекул больше, чем средняя кинетическая энергия молекул холодной воды.

В условии сказано, что массы воды в обоих стаканах одинаковы. Это означает, что и количество молекул воды в стаканах одинаково.

Следовательно, суммарная кинетическая энергия всех молекул в стакане с горячей водой будет больше, чем в стакане с холодной водой. Так как внутренняя энергия напрямую зависит от кинетической энергии молекул (и, следовательно, от температуры), то внутренняя энергия горячей воды будет больше.

Таким образом, при одинаковой массе внутренняя энергия тела тем больше, чем выше его температура.

Ответ: Нет, внутренняя энергия воды в этих стаканах не одинакова. Внутренняя энергия горячей воды больше, чем внутренняя энергия холодной воды той же массы, потому что температура горячей воды выше.