Номер 37, страница 8 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Нет, такое утверждение неверно. Выравнивание температур чая и ложки означает, что между ними наступило тепловое равновесие. В состоянии теплового равновесия средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул чая становится равной средней кинетической энергии хаотического движения частиц (атомов) в кристаллической решетке ложки. Однако внутренняя энергия тела — это не средняя, а суммарная энергия всех частиц, из которых состоит тело. Она складывается из кинетической энергии движения всех частиц и потенциальной энергии их взаимодействия.

Внутренняя энергия ($\text{U}$) зависит от нескольких факторов:

1. Температура ($\text{T}$). С повышением температуры увеличивается средняя скорость движения частиц, а значит, и их суммарная кинетическая энергия.
2. Масса тела ($\text{m}$). Чем больше масса тела, тем больше в нем частиц, и при той же температуре их суммарная энергия будет больше.
3. Род вещества и его агрегатное состояние. Разные вещества состоят из разных атомов и молекул, которые имеют разную массу и по-разному взаимодействуют друг с другом. Эта особенность вещества характеризуется, в частности, удельной теплоемкостью ($\text{c}$).

В рассматриваемой ситуации чай (жидкость, в основном вода) и ложка (твердое тело, металл) имеют:

• Разные массы ($m_{чая}$ и $m_{ложки}$), причем масса чая в стакане, как правило, больше массы ложки.
• Разные удельные теплоемкости ($c_{чая}$ и $c_{ложки}$). Удельная теплоемкость воды ($c_{воды} \approx 4200 \frac{Дж}{кг \cdot К}$) значительно выше, чем у стали ($c_{стали} \approx 500 \frac{Дж}{кг \cdot К}$).

Так как внутренняя энергия зависит и от массы, и от рода вещества, то даже при одинаковой конечной температуре внутренние энергии чая и ложки не будут равны. Учитывая, что и масса, и удельная теплоемкость у чая, скорее всего, больше, чем у ложки, внутренняя энергия чая будет значительно превышать внутреннюю энергию ложки.

Ответ: Нет, утверждать, что при выравнивании температур внутренние энергии чая и ложки станут одинаковыми, нельзя. Внутренняя энергия зависит не только от температуры, но также от массы тела и рода вещества. Так как у чая и ложки эти параметры различны, их внутренние энергии при одинаковой температуре также будут различны.