Номер 1, страница 84 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

Выберите верное утверждение.

1. Произошла теплопередача — значит, изменилась внутренняя энергия тела.

2. Внутренняя энергия тела изменилась — значит, произошла теплопередача.

Для определения верного утверждения необходимо вспомнить, какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела. Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии ($ \Delta U $) термодинамической системы равно сумме количества теплоты ($Q$), переданного системе, и работы ($A$), совершённой внешними силами над системой:

$ \Delta U = Q + A $

Эта формула показывает, что существует два способа изменения внутренней энергии: посредством теплопередачи (когда $ Q \neq 0 $) и путём совершения работы (когда $ A \neq 0 $). Проанализируем оба утверждения с учетом этого закона.

1. Произошла теплопередача — значит, изменилась внутренняя энергия тела.
Теплопередача — это процесс передачи энергии, который по своему определению ведёт к изменению внутренней энергии тел, участвующих в этом процессе. Если тело получает или отдает некоторое количество теплоты ($ Q \neq 0 $), его внутренняя энергия изменяется. Согласно первому закону термодинамики, наличие ненулевого слагаемого $Q$ в уравнении напрямую влияет на величину $ \Delta U $. Даже если одновременно совершается работа, сам факт теплопередачи является одним из факторов, изменяющих внутреннюю энергию. Следовательно, это утверждение является верным.
Ответ: верно.

2. Внутренняя энергия тела изменилась — значит, произошла теплопередача.
Это утверждение является неверным. Как следует из первого закона термодинамики ($ \Delta U = Q + A $), внутренняя энергия может измениться и без теплопередачи, то есть при условии, что $ Q = 0 $. Это происходит, когда над телом совершается работа ($ A \neq 0 $) или тело само совершает работу. Такой процесс, в котором отсутствует теплообмен с окружающей средой, называется адиабатным. В этом случае изменение внутренней энергии равно совершенной работе: $ \Delta U = A $.
Например, при быстром сжатии воздуха в велосипедном насосе над газом совершается работа, что приводит к увеличению его внутренней энергии и температуры, хотя теплообмена с окружающей средой практически не происходит. Другой пример — нагревание сверла при работе дрели, где работа сил трения преобразуется во внутреннюю энергию.
Таким образом, изменение внутренней энергии не является достаточным основанием для вывода о том, что произошла теплопередача.
Ответ: неверно.