Номер 7, страница 5 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

I. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Выполняем тест - номер 7, страница 5.

Условие.

7. Молотком нанесли ряд быстрых и сильных ударов по свинцовой пластинке. В результате чего она ощутимо нагрелась. При этом:

1) внутренняя энергия свинца увеличилась за счёт уменьшения расстояния между его атомами

2) увеличение кинетической энергии движения атомов свинца обусловлено уменьшением потенциальной энергии их взаимодействия

3) увеличение внутренней энергии свинца объясняется изменением формы пластинки

4) механическая энергия молотка превратилась во внутреннюю энергию свинца

Решение.

Решение

При ударе молотка по свинцовой пластинке совершается механическая работа. Молот, обладающий кинетической энергией, при неупругом ударе о пластинку деформирует её. Эта работа идет на увеличение внутренней энергии пластинки, что и проявляется в виде её нагревания. Внутренняя энергия тела – это сумма кинетической энергии хаотического движения его частиц (атомов, молекул) и потенциальной энергии их взаимодействия.

Рассмотрим предложенные варианты ответа:

(1) внутренняя энергия свинца увеличилась за счёт уменьшения расстояния между его атомами

Это утверждение неверно. Нагревание — это в первую очередь увеличение кинетической энергии хаотического движения атомов. Уменьшение расстояния между атомами привело бы к увеличению потенциальной энергии их отталкивания, но это не является основной причиной значительного нагрева. Основная причина — превращение механической работы в энергию теплового движения атомов.

(2) увеличение кинетической энергии движения атомов свинца обусловлено уменьшением потенциальной энергии их взаимодействия

Это утверждение неверно. Оно описывает внутренний процесс превращения одного вида внутренней энергии в другой, при котором полная внутренняя энергия осталась бы неизменной. В задаче же происходит увеличение полной внутренней энергии за счет внешнего воздействия (удара молотка).

(3) увеличение внутренней энергии свинца объясняется изменением формы пластинки

Изменение формы (пластическая деформация) — это процесс, в результате которого механическая работа переходит во внутреннюю энергию. Однако это не сама причина, а следствие и механизм преобразования энергии. Более фундаментальное объяснение связано с законом сохранения и превращения энергии.

(4) механическая энергия молотка превратилась во внутреннюю энергию свинца

Это утверждение является наиболее точным и полным. Движущийся молоток обладает механической (кинетической) энергией. При ударе эта энергия расходуется на совершение работы по деформации свинцовой пластинки. В результате неупругой деформации эта работа почти полностью переходит во внутреннюю энергию свинца, увеличивая кинетическую энергию его атомов, что и воспринимается как нагрев. Это прямое следствие закона сохранения энергии.

Ответ: 4.