Внутренняя… — Задание Физика 8 Класс №00049098

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Внутренняя Энергия и Теплопередача

№2. Задание без номера

ID: 00049098

В одинаковых сосудах находится газ равной массы, но разной температуры (см. рисунок). В каком из сосудов газ обладает большей внутренней энергией? Какая часть внутренней энергии — энергия движения частиц или энергия их взаимодействия — играет главную роль при сравнении?

Рисунок к заданию Физика 8 Класс — Внутренняя Энергия и Теплопередача

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Перед нами два одинаковых сосуда, и в обоих газа поровну. На рисунке видно, что разница одна: в сосуде 1 температура $100\text{ }{}^\circ\text{С}$ , а в сосуде 2 — $200\text{ }{}^\circ\text{С}$ . Разберём, какую часть внутренней энергии эта разница задевает.

Шаг первый: энергия взаимодействия. Она зависит от того, как далеко частицы друг от друга. Масса газа равная, значит, частиц столько же. Сосуды одинаковые, значит, места им столько же. Поэтому и среднее расстояние между частицами одинаковое, энергия взаимодействия в обоих сосудах равна.

Шаг второй: энергия движения. Она связана с температурой: чем выше температура, тем быстрее движутся частицы. Во втором сосуде температура выше, поэтому энергия движения там больше.

Складываем: одна часть равна, другая больше во втором сосуде. Значит, внутренняя энергия больше в сосуде 2, и всю разницу создаёт энергия движения частиц.

Проверим себя: нагреем газ в сосуде 1 до $200\text{ }{}^\circ\text{С}$ . Масса и объём те же, а температура сравнялась. Теперь газы ничем не отличаются. Значит, вся разница и правда была в температуре, то есть в движении частиц.

Ответ

В сосуде 2, где температура газа выше. Главную роль играет энергия движения частиц: масса и объём газа одинаковы, поэтому расстояния между частицами и энергия взаимодействия в сосудах одинаковы, а при большей температуре частицы движутся быстрее.

Другие задания по теме «Внутренняя Энергия и Теплопередача» (8)