Номер 1, страница 20 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

1. В один стакан налили холодную воду, в другой – столько же кипятка.
В каком стакане вода обладает большей внутренней энергией?

1. Решение:

Внутренняя энергия ($U$) макроскопического тела — это сумма кинетической энергии хаотического теплового движения частиц (атомов, молекул), из которых состоит тело, и потенциальной энергии их взаимодействия. Внутренняя энергия зависит от массы тела, его температуры и агрегатного состояния.

В данном случае мы рассматриваем воду в одном и том же агрегатном состоянии (жидкость). По условию, в оба стакана налито "столько же" воды, что означает, что массы воды одинаковы: $m_1 = m_2$.

Основное различие между водой в двух стаканах — это температура. В одном стакане вода холодная ($T_1$), а в другом — кипяток ($T_2$). Температура кипятка значительно выше температуры холодной воды: $T_2 > T_1$.

Температура является мерой средней кинетической энергии движения молекул вещества. Чем выше температура, тем больше средняя скорость движения молекул и, следовательно, тем больше их кинетическая энергия. Поскольку массы воды равны, а температура кипятка выше, то и суммарная кинетическая энергия всех молекул в стакане с кипятком будет больше. Следовательно, и внутренняя энергия кипятка будет больше, чем у холодной воды той же массы.

Ответ: Большей внутренней энергией обладает вода в стакане с кипятком.