Номер 4, страница 231 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

4. Перечислите три способа обмена энергией в термодинамике без совершения работы.

В термодинамике изменение внутренней энергии системы ($\Delta U$) может происходить двумя способами: за счет совершения работы ($\text{A}$) и за счет теплообмена ($\text{Q}$). Согласно первому началу термодинамики, $\Delta U = Q + A$, где $\text{A}$ — работа, совершенная над системой внешними силами. Процесс обмена энергией без совершения работы ($A=0$) называется теплопередачей или теплообменом. В этом случае $\Delta U = Q$. Существует три вида теплопередачи.

1. Теплопроводность
Это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым вследствие теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, электронов). Теплопроводность происходит при непосредственном контакте тел или частей одного тела с разной температурой. Важной особенностью является то, что при теплопроводности не происходит переноса вещества. Энергия передается от частицы к частице по цепочке. Этот механизм преобладает в твердых телах. Например, если один конец металлического стержня нагревать, тепло постепенно распространится по всему стержню до другого конца.

Ответ: Теплопроводность.

2. Конвекция
Это вид теплообмена, при котором перенос энергии осуществляется потоками жидкости или газа. В отличие от теплопроводности, конвекция всегда сопровождается переносом вещества. Нагретые слои вещества становятся менее плотными и перемещаются вверх, уступая место более холодным и плотным слоям, которые опускаются вниз. Возникают конвекционные потоки, которые эффективно переносят тепло. Конвекция может быть естественной (например, нагрев воздуха от радиатора отопления) или вынужденной (при использовании вентилятора или насоса). Этот вид теплопередачи невозможен в твердых телах и в вакууме.

Ответ: Конвекция.

3. Излучение (тепловое излучение)
Это процесс переноса энергии с помощью электромагнитных волн, которые испускает любое тело с температурой выше абсолютного нуля ($\text{0}$ К). В отличие от теплопроводности и конвекции, для излучения не требуется наличие какой-либо среды, оно может происходить и в вакууме. Интенсивность и спектр излучения зависят от температуры тела: чем выше температура, тем больше энергии излучается. Ярким примером является тепло, которое мы получаем от Солнца, — оно доходит до Земли через космический вакуум именно путем излучения.

Ответ: Излучение.