ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 5.2: Внутренняя энергия

План доказательства:

• Вспомним основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ).
• Определим, из чего складывается внутренняя энергия тела.
• Свяжем эти понятия, чтобы показать, что внутренняя энергия есть у любого тела.

Вычисление и логическое обоснование:

Согласно МКТ, любое тело состоит из огромного количества частиц — атомов и молекул. Эти частицы находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении. Из-за этого движения каждая частица обладает кинетической энергией E_k. Кроме того, между частицами существуют силы взаимодействия (притяжения и отталкивания), поэтому они обладают потенциальной энергией E_p.

Внутренняя энергия U определяется как сумма кинетических энергий всех частиц тела и их потенциальных энергий взаимодействия: U=∑E_k,i+∑E_p,i

Так как температура любого реального тела выше абсолютного нуля (T>0 К), движение частиц не прекращается никогда. Следовательно, кинетическая энергия частиц всегда положительна. Потенциальная энергия также существует из-за взаимного расположения частиц. Значит, сумма этих энергий не может быть равна нулю для любого материального тела.

Проверка вывода:

Если бы внутренняя энергия была равна нулю, это означало бы отсутствие движения частиц и сил взаимодействия между ними, что противоречит самому факту существования материи и законам МКТ. Таким образом, наличие внутренней энергии является обязательным свойством всех тел.