Номер 2, страница 54, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 14. Количество теплоты. Повторим изученное - номер 2, страница 54.

Условие.

• Как можно изменить внутреннюю энергию тела?

Решение.

Решение

Внутренняя энергия тела — это сумма кинетической энергии хаотического движения всех его молекул (или атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Изменить внутреннюю энергию можно двумя способами: совершением работы и теплопередачей. Эти два способа отражены в первом законе термодинамики:

$ \Delta U = Q + A' $

где $ \Delta U $ — изменение внутренней энергии тела, $ Q $ — количество теплоты, переданное телу, а $ A' $ — работа, совершенная над телом внешними силами.

Совершение работы

Внутреннюю энергию тела можно изменить, совершая над ним механическую работу, или когда само тело совершает работу.
- Увеличение внутренней энергии. Если над телом совершается работа, его внутренняя энергия увеличивается. Например, если быстро сгибать и разгибать стальную проволоку, она нагреется в месте сгиба. Это происходит потому, что механическая работа по деформации переходит во внутреннюю энергию. Другие примеры: нагревание газа при сжатии, повышение температуры тел при трении друг о друга.
- Уменьшение внутренней энергии. Если тело само совершает работу над внешними телами, его внутренняя энергия уменьшается (в адиабатическом процессе, то есть без теплообмена с окружающей средой). Например, когда сжатый газ расширяется и толкает поршень, он совершает работу, при этом его внутренняя энергия и температура уменьшаются.

Теплопередача

Теплопередача (или теплообмен) — это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы. Он происходит самопроизвольно при наличии разности температур между телами или частями одного тела. Энергия в форме теплоты всегда передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Существует три вида теплопередачи:
- Теплопроводность. Это перенос энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым вследствие теплового движения и взаимодействия частиц (атомов, молекул). В основном характерен для твердых тел. Пример: металлическая ложка быстро нагревается в чашке с горячим чаем.
- Конвекция. Это перенос энергии потоками жидкости или газа. Нагретые слои вещества имеют меньшую плотность и поднимаются вверх, а более холодные и плотные опускаются вниз, создавая циркулирующие потоки. Пример: нагревание воды в кастрюле или воздуха в комнате от батареи.
- Излучение. Это перенос энергии с помощью электромагнитных волн. В отличие от теплопроводности и конвекции, излучение может происходить в вакууме. Любое тело, температура которого выше абсолютного нуля, излучает энергию. Пример: тепло, которое мы ощущаем от Солнца, костра или раскаленной печи.

Ответ: Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: совершением механической работы (над телом или самим телом) и посредством теплопередачи (теплопроводностью, конвекцией или излучением).