Номер 2, страница 38 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

2. Как связаны между собой количество теплоты и изменение внутренней энергии при теплопередаче?

2. Решение

Связь между количеством теплоты, переданным системе ($Q$), и изменением её внутренней энергии ($\Delta U$) устанавливает первый закон термодинамики. В общем виде он гласит, что количество теплоты, переданное системе, расходуется на изменение её внутренней энергии и на совершение системой работы ($A$) против внешних сил. Формула первого закона термодинамики выглядит так:

$Q = \Delta U + A$

Процесс теплопередачи, о котором идет речь в вопросе, представляет собой способ изменения внутренней энергии, при котором механическая работа не совершается. Это означает, что в рассматриваемом процессе работа, совершаемая системой или над системой, равна нулю ($A=0$).

Подставив $A=0$ в уравнение первого закона термодинамики, мы получаем прямое соотношение для процесса теплопередачи:

$Q = \Delta U$

Это равенство означает, что в процессе теплопередачи (без совершения работы) количество теплоты, которое получает или отдает система, в точности равно изменению её внутренней энергии. Если система получает некоторое количество теплоты ($Q > 0$), то её внутренняя энергия увеличивается на ту же величину ($\Delta U > 0$). Если же система отдает тепло ($Q < 0$), то её внутренняя энергия уменьшается на эту же величину ($\Delta U < 0$).

Таким образом, при теплопередаче количество теплоты является количественной мерой изменения внутренней энергии.

Ответ: При теплопередаче, когда механическая работа не совершается, количество теплоты ($Q$), полученное или отданное системой, равно изменению её внутренней энергии ($\Delta U$). Эта связь выражается формулой $Q = \Delta U$.