Номер 2, страница 45, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 10. Конвекция. Вопросы и задания - номер 2, страница 45.

Условие.

2. Почему жидкости и газы прогревают снизу?

Решение.

Жидкости и газы прогревают снизу для того, чтобы использовать наиболее эффективный для них механизм теплопередачи — конвекцию. Этот процесс основан на перемещении масс вещества (в данном случае, жидкости или газа) и позволяет быстро и равномерно распределить тепло по всему объему.

Механизм конвекции при нагреве снизу выглядит так:

1. Нижние слои вещества, находящиеся ближе к источнику тепла, нагреваются в первую очередь.

2. При нагревании частицы вещества начинают двигаться быстрее, расстояние между ними увеличивается, что приводит к расширению вещества. В результате его плотность уменьшается.

3. Согласно закону Архимеда, на тело (или объем вещества), погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила. Менее плотные, нагретые слои жидкости или газа становятся легче, чем холодные верхние слои, и под действием выталкивающей силы они начинают подниматься вверх.

4. На место поднявшихся теплых масс опускаются более холодные и плотные верхние слои.

5. Опустившись вниз, эти слои нагреваются, их плотность также уменьшается, и они снова устремляются вверх.

Этот непрерывный циклический процесс перемешивания вещества называется конвекционными потоками. Именно благодаря им тепло эффективно переносится от источника по всему объему.

Если же нагревать жидкость или газ сверху, то верхний, нагретый и менее плотный слой так и останется наверху. Конвекция не возникнет, и тепло будет передаваться вниз только за счет теплопроводности, которая у жидкостей и особенно у газов очень мала. Такой прогрев будет крайне медленным и неравномерным.

Ответ: Жидкости и газы прогревают снизу, чтобы запустить процесс конвекции. При нагреве снизу нижние, более теплые слои становятся менее плотными и поднимаются вверх, а верхние, холодные и более плотные слои опускаются вниз. Возникающие при этом конвекционные потоки перемешивают вещество, обеспечивая его быстрый и равномерный прогрев.