Номер 3, страница 44, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 10. Конвекция. Повторим изученное - номер 3, страница 44.

Условие.

• Что происходит с телами при нагревании?

Решение.

Что происходит с телами при нагревании?

При нагревании тело поглощает тепловую энергию, что приводит к увеличению его внутренней энергии. Это вызывает ряд фундаментальных изменений как на микроскопическом (молекулярном), так и на макроскопическом (видимом) уровне.

На микроскопическом уровне:
Внутренняя энергия тела складывается из кинетической энергии хаотического движения составляющих его частиц (атомов, молекул) и потенциальной энергии их взаимодействия. При нагревании:
1. Увеличивается кинетическая энергия частиц. Это означает, что частицы начинают двигаться интенсивнее. В твердых телах атомы и молекулы колеблются с большей амплитудой и частотой около своих положений в кристаллической решетке. В жидкостях и газах частицы движутся с большими средними скоростями.
2. Увеличивается среднее расстояние между частицами. Из-за более интенсивного движения частицы в среднем находятся дальше друг от друга, что приводит к ослаблению сил взаимодействия между ними.

На макроскопическом уровне (наблюдаемые последствия):
Изменения на молекулярном уровне приводят к следующим наблюдаемым явлениям:
1. Повышение температуры. Температура является макроскопической величиной, которая характеризует среднюю кинетическую энергию частиц. Так как эта энергия растет, растет и температура тела.
2. Тепловое расширение. Поскольку среднее расстояние между частицами увеличивается, общие размеры и объем тела также увеличиваются. Это явление лежит в основе работы, например, ртутных и спиртовых термометров. Линейное расширение твердого тела можно рассчитать по формуле: $\Delta L = \alpha \cdot L_0 \cdot \Delta T$, где $L_0$ — начальная длина, $\Delta T$ — изменение температуры, а $\alpha$ — коэффициент линейного теплового расширения.
3. Изменение агрегатного состояния. Если продолжать нагревать тело, то при достижении определенной температуры (температуры плавления или кипения) подводимая энергия будет расходоваться не на увеличение кинетической энергии частиц, а на разрыв связей между ними. В этот момент происходит фазовый переход: твердое тело плавится, превращаясь в жидкость, а жидкость закипает, превращаясь в газ (пар). Во время фазового перехода температура вещества остается постоянной.
4. Изменение других физических свойств. Нагревание может изменять и другие характеристики тела: его плотность (как правило, уменьшается из-за расширения), электрическое сопротивление (у металлов растет), цвет (при сильном нагреве тела начинают светиться), вязкость жидкостей (уменьшается) и другие.

Ответ: При нагревании увеличивается внутренняя энергия тела, что на микроуровне проявляется в увеличении скорости движения его частиц и расстояния между ними. На макроуровне это приводит к повышению температуры, тепловому расширению (увеличению размеров), а при достижении определенных температур — к изменению агрегатного состояния (плавлению, кипению) и изменению других физических свойств.