Номер 3, страница 122, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Работа, мощность, энергия. Параграф 77. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 3, страница 122.

Условие.

• Откуда берётся и куда девается энергия.

Решение.

Этот вопрос затрагивает один из самых фундаментальных принципов физики — закон сохранения энергии. Согласно этому закону, энергия не может быть создана из ничего или уничтожена. Она лишь переходит из одной формы в другую или передается от одного тела к другому. Полное количество энергии в замкнутой системе остается постоянным.

Откуда берётся энергия

Когда мы говорим о «получении» или «производстве» энергии, мы на самом деле имеем в виду её преобразование из одной, часто менее доступной формы, в другую, более удобную для использования. Энергия всегда откуда-то «берётся», то есть имеет свой источник, где она была запасена в том или ином виде. Основные примеры:

Солнце: Основной источник энергии для жизни на Земле. В его недрах протекают реакции термоядерного синтеза, в ходе которых часть массы превращается в огромное количество энергии согласно знаменитой формуле Эйнштейна $E=mc^2$. Эта энергия достигает нас в виде света и тепла (электромагнитного излучения).

Ископаемое топливо (уголь, нефть, газ): Это, по сути, «законсервированная» солнечная энергия. Миллионы лет назад растения поглощали солнечный свет и с помощью фотосинтеза преобразовывали его в химическую энергию. Сжигая топливо, мы высвобождаем эту древнюю химическую энергию.

Пища: Источник химической энергии для живых организмов. Цепочка начинается с растений (фотосинтез), которые затем поедаются животными. Употребляя пищу, мы получаем накопленную в ней химическую энергию для поддержания жизнедеятельности.

Атомная энергия: Энергия, заключенная в ядрах атомов. Она высвобождается в процессах ядерного деления (на АЭС) или синтеза (в звездах), также являясь результатом преобразования массы в энергию.

Возобновляемые источники: Энергия ветра и воды (гидроэлектростанции) также являются производными солнечной энергии. Солнце неравномерно нагревает Землю, создавая ветры, и испаряет воду, которая затем формирует реки.

Ответ: Энергия не берётся из ниоткуда; она всегда является результатом преобразования из другого вида энергии (например, из энергии массы в термоядерных реакциях, из химической энергии в топливе, из потенциальной энергии воды в реках и т.д.).

Куда девается энергия

Так же как энергия не может возникнуть из ничего, она не может и бесследно исчезнуть. Когда мы «расходуем» энергию, она не пропадает, а преобразуется в другие формы, часто в менее полезные с практической точки зрения. Этот процесс рассеивания энергии связан со вторым началом термодинамики.

Тепловое рассеивание (диссипация): Любой реальный процесс (движение, работа электроприборов) сопровождается выделением тепла из-за трения или сопротивления. Например, кинетическая энергия автомобиля при торможении превращается в тепловую энергию тормозных колодок, которая рассеивается в окружающую среду. Лампа накаливания превращает большую часть электрической энергии в тепло, а не в свет.

Переход в другие виды энергии: Полезная работа также является формой преобразования энергии. Электродвигатель превращает электрическую энергию в механическую (кинетическую энергию вращения). Динамик превращает электрическую энергию в звуковую (энергию колебаний воздуха).

Излучение: Энергия может покидать систему в виде излучения. Например, горячий объект остывает, излучая тепловую энергию в виде инфракрасных волн. Звёзды, включая наше Солнце, постоянно излучают энергию в космос.

В конечном счёте, практически вся используемая нами энергия в итоге превращается в низкопотенциальное тепло, которое равномерно распределяется в окружающей среде.

Ответ: Энергия не исчезает; она переходит в другие формы, чаще всего в тепловую энергию, которая рассеивается в окружающей среде, а также в другие виды, такие как световая, звуковая или механическая энергия.