ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 49.8: Внутренняя энергия
Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.
Ольга Кузнецова, методист по физике Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Какое количество теплоты было подведено к гелию, если работа, совершаемая газом при изобарном расширении, составляет 2 кДж? Чему равно изменение внутренней энергии гелия?
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для решения задачи воспользуемся первым началом термодинамики и особенностями изобарного процесса для одноатомного идеального газа (гелия).
Шаг 1. Анализ условий и выбор формул
Гелий — это одноатомный идеальный газ. Для таких газов внутренняя энергия U зависит только от температуры и связана с работой при изобарном расширении простым соотношением.
Первое начало термодинамики записывается как:
Q=ΔU+Aгде Q — количество теплоты, подведённое к газу, ΔU — изменение внутренней энергии, A — работа газа.
При изобарном процессе (p=const) работа газа равна:
A=pΔVИзменение внутренней энергии одноатомного идеального газа равно:
ΔU=3/2nRΔTИспользуем уравнение Менделеева-Клапейрона pV=nRT. При постоянном давлении изменение произведения pΔV связано с изменением температуры:
pΔV=nRΔTСледовательно, работу можно выразить через изменение температуры:
A=nRΔTТеперь найдём связь между ΔU и A, подставив выражение для A в формулу для ΔU:
ΔU=3/2AШаг 2. Вычисление изменения внутренней энергии
По условию задачи работа, совершаемая газом, составляет A=2 кДж.
Подставим это значение в полученную зависимость:
ΔU=3/2·2 кДж =3 кДжТаким образом, изменение внутренней энергии гелия равно 3 кДж.
Шаг 3. Вычисление количества теплоты
Вернёмся к первому началу термодинамики:
Q=ΔU+AМы знаем, что ΔU=3 кДж и A=2 кДж. Подставим значения:
Q=3 кДж +2 кДж =5 кДжКоличество теплоты, подведённое к газу, составляет 5 кДж.
Проверка результата
Для одноатомного газа при изобарном нагревании доля работы в подводимой теплоте составляет 2/5, а доля изменения внутренней энергии — 3/5.
Проверим: 2/5Q=2/5·5=2 кДж (совпадает с A). 3/5Q=3/5·5=3 кДж (совпадает с ΔU).
Расчёты верны.
Q=5 кДж
ΔU = 3 кДж
Задача решается через связь работы и изменения внутренней энергии для одноатомного газа при изобарном процессе. Ключевое соотношение: ΔU = 1.5 * A.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 49.8 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 49.8?
Краткий ответ: Q = 5 кДж ΔU = 3 кДж.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 47. Внутренняя энергия.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.