Параграф 14 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (2026) (Физика)
- Сформулируйте закон сохранения механической энергии.
- Что называют полной энергией системы тел?
- Какую систему называют изолированной?
- В чём состоит закон сохранения энергии применительно к тепловым процессам?
- Газ, находящийся в цилиндре под поршнем, сжимают. Подумайте, положительную или отрицательную работу совершает при этом сила, действующая на поршень со стороны газа.
- * Как вы думаете, будет ли количество теплоты, необходимое для нагревания до определённой температуры газа, находящегося в цилиндре под поршнем, зависеть от того, закреплён поршень или нет?
- Два тела массой $$1\ \text{кг}$$ каждое движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями $$2\ \text{м/с}$$, сталкиваются и останавливаются. На сколько изменилась внутренняя энергия системы тел?
- Некоторому газу передали количество теплоты $$200\ \text{Дж}$$. Предоставленный сам себе, при расширении он совершил работу $$250\ \text{Дж}$$. Определите, как и на сколько изменилась внутренняя энергия газа.
- Какое количество теплоты отдал газ окружающей среде, если над ним совершили работу $$2\ \text{кДж}$$? Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на $$1\ \text{кДж}$$.
- Тело получило количество теплоты $$12\ \text{Дж}$$. Какую работу оно совершило, если внутренняя энергия тела уменьшилась на $$20\ \text{Дж}$$?
Если тела взаимодействуют только друг с другом и между ними отсутствует трение, то механическая энергия системы тел, равная сумме потенциальной и кинетической энергии, со временем не изменяется; изменяется лишь соотношение составляющих энергий.
Полной энергией системы тел называют сумму механической энергии и внутренней энергии:
$$E=E_{\text{мех}}+U$$
Если на систему тел не действуют внешние силы и она не участвует в теплообмене с окружающими телами, такую систему называют изолированной; полная энергия изолированной системы сохраняется.
Если при тепловых явлениях механическая энергия системы тел остаётся неизменной, то изменение внутренней энергии данной системы равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе. Для изолированной системы выполняется уравнение теплового баланса:
$$\Delta U=A+Q$$
при $$\Delta E_{\text{мех}}=0$$; при отсутствии теплообмена и внешней работы $$Q_{\text{отд}}=Q_{\text{пол}}$$.
1. При сжатии газа сила давления газа направлена против движения поршня, значит, она совершает отрицательную работу.
Ответ: отрицательную.
2. Количество теплоты, необходимое для нагревания газа до заданной температуры, зависит от того, может ли газ совершать работу при расширении. Если поршень не закреплён, часть теплоты идёт на работу газа, поэтому теплоты потребуется больше. Следовательно, ответ: да, зависит.
Ответ: да.
1. Начальная кинетическая энергия двух тел:
$$E_k=2\cdot \frac{mv^2}{2}=m v^2$$
Подставим значения:
$$\Delta U=2E_k=2\cdot \frac{1\cdot 2^2}{2}=4\ \text{Дж}$$
После столкновения тела остановились, значит, вся механическая энергия перешла во внутреннюю.
Ответ: на 4 Дж.
2. По первому закону термодинамики:
$$\Delta U=Q+A$$
При расширении газ совершил работу $$250\ \text{Дж}$$, значит, работа внешних сил отрицательна: $$A=-250\ \text{Дж}$$.
Тогда
$$\Delta U=200+(-250)=-50\ \text{Дж}$$
Внутренняя энергия уменьшилась на 50 Дж.
Ответ: уменьшилась на 50 Дж.
3. Работа, совершённая над газом, равна $$A=2\ \text{кДж}$$, изменение внутренней энергии $$\Delta U=1\ \text{кДж}$$.
По формуле
$$Q=\Delta U-A$$
получаем
$$Q=1-2=-1\ \text{кДж}$$
Значит, газ отдал окружающей среде $$1\ \text{кДж}$$ теплоты.
Ответ: 1 кДж.
4. По первому закону термодинамики:
$$A=\Delta U-Q$$
Так как внутренняя энергия уменьшилась на $$20\ \text{Дж}$$, то $$\Delta U=-20\ \text{Дж}$$, а $$Q=12\ \text{Дж}$$.
Тогда
$$A=-20-12=-32\ \text{Дж}$$
По модулю работа равна $$32\ \text{Дж}$$.
Ответ: 32 Дж.
