Номер 5, страница 94 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

Сила давления идеального газа при изобарном расширении совершила работу $A = 320 \text{ Дж}$. При этом газ получил количество теплоты $Q = 680 \text{ Дж}$. Каково приращение внутренней энергии идеального газа?

Дано:

Работа, совершенная газом, $A = 320$ Дж

Количество теплоты, полученное газом, $Q = 680$ Дж

Найти:

Приращение внутренней энергии $\Delta U$

Решение:

Для решения этой задачи мы используем первый закон термодинамики. Он устанавливает связь между изменением внутренней энергии системы, количеством теплоты, переданным системе, и работой, совершенной системой.

Формулировка первого закона термодинамики выглядит следующим образом:

$Q = \Delta U + A$

где:

• $Q$ — количество теплоты, полученное системой (газом). По условию, газ получил теплоту, поэтому $Q$ имеет положительное значение: $Q = 680$ Дж.
• $\Delta U$ — изменение (приращение) внутренней энергии системы (газа). Это искомая величина.
• $A$ — работа, совершенная системой (газом) над внешними телами. По условию, газ совершил работу при расширении, поэтому $A$ имеет положительное значение: $A = 320$ Дж.

Чтобы найти приращение внутренней энергии $\Delta U$, выразим его из формулы первого закона термодинамики:

$\Delta U = Q - A$

Теперь подставим в эту формулу числовые значения, данные в условии задачи:

$\Delta U = 680 \text{ Дж} - 320 \text{ Дж}$

$\Delta U = 360 \text{ Дж}$

Положительное значение $\Delta U$ означает, что внутренняя энергия газа увеличилась, что согласуется с тем, что газ получил больше теплоты, чем совершил работы.

Ответ: 360 Дж.