Номер 1, страница 78 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Тепловые явления. Параграф 19. Внутренняя энергия. Задание 18 - номер 1, страница 78.

Условие.

1. Как будет изменяться внутренняя энергия воды в чайнике, поставленном на включённую плиту?

Решение.

Решение

Внутренняя энергия термодинамической системы, в данном случае воды в чайнике, состоит из двух основных компонентов: кинетической энергии хаотического (теплового) движения её молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.

Когда чайник с водой помещают на включённую плиту, происходит процесс теплопередачи. Плита, как более нагретое тело, передаёт количество теплоты $\text{Q}$ воде. Согласно первому началу термодинамики, изменение внутренней энергии системы $ \Delta U $ равно количеству теплоты, переданному системе, за вычетом работы $ A $, совершённой системой над внешними телами: $ \Delta U = Q - A $.

В нашем случае вода получает тепло от плиты, поэтому $ Q > 0 $. Работа, совершаемая водой при нагревании (за счёт незначительного теплового расширения), пренебрежимо мала по сравнению с получаемым количеством теплоты, поэтому можно считать, что $ A \approx 0 $. Таким образом, изменение внутренней энергии будет приблизительно равно полученному количеству теплоты: $ \Delta U \approx Q $.

Поскольку $ Q > 0 $, то и $ \Delta U > 0 $, что означает, что внутренняя энергия воды увеличивается. На микроскопическом уровне это проявляется в том, что молекулы воды начинают двигаться с большей средней скоростью, что приводит к увеличению их суммарной кинетической энергии и, как следствие, к повышению температуры воды. Таким образом, пока вода получает тепло от плиты, её внутренняя энергия будет расти.

Ответ: Внутренняя энергия воды в чайнике будет увеличиваться.