Как изменится внутренняя энергия тела массой 9 кг, если ему передать 100 дж теплоты и поднять его на высоту 10 метров

Fontan_5549

68

Для решения этой задачи мы должны использовать два вида энергии - внутреннюю энергию и потенциальную энергию. Первым шагом рассчитаем изменение внутренней энергии тела, а затем изменение его потенциальной энергии.

Известно, что внутренняя энергия тела меняется, если ему передается теплота. Дано, что тело получает 100 Дж теплоты. Поскольку энергия передается от внешних источников внутрь тела, изменение внутренней энергии можно рассчитать по формуле:

\[\Delta E_{внутр} = Q\]

где \(\Delta E_{внутр}\) - изменение внутренней энергии, \(Q\) - количество теплоты.

В нашем случае, \(\Delta E_{внутр} = 100\) Дж.

Теперь рассмотрим изменение потенциальной энергии тела, которое является результатом поднятия его на высоту. Для этого используется формула:

\[\Delta E_{пот} = mgh\]

где \(\Delta E_{пот}\) - изменение потенциальной энергии, \(m\) - масса тела, \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с^2), \(h\) - высота подъема.

Подставляя значения, получаем:

\[\Delta E_{пот} = 9 \cdot 9.8 \cdot 10 = 882\) Дж.

Теперь, чтобы найти общее изменение внутренней энергии тела, сложим значения изменений внутренней и потенциальной энергии:

\[\Delta E_{общ} = \Delta E_{внутр} + \Delta E_{пот} = 100 + 882 = 982\) Дж.

Таким образом, изменение внутренней энергии тела массой 9 кг составляет 982 Дж, если ему передается 100 Дж теплоты и он поднимается на высоту 10 метров над поверхностью Земли.