Номер 41, страница 45, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 4. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Виды теплопередачи - номер 41, страница 45.

Условие.

41. Сравните теплопроводность, конвекцию и излучение: что у них общего и чем они различаются?

Решение.

Что у них общего

Общим для теплопроводности, конвекции и излучения является то, что все три процесса представляют собой способы передачи теплоты (внутренней энергии) от более нагретых тел или участков тела к менее нагретым. Этот процесс всегда направлен в сторону выравнивания температур и установления термодинамического равновесия между телами или частями одного тела.

Чем они различаются

Основные различия между этими видами теплопередачи заключаются в механизме переноса энергии и среде, в которой этот перенос может происходить.

Теплопроводность — это процесс переноса внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте. Перенос осуществляется за счет взаимодействия микрочастиц вещества (атомов, молекул, электронов). Важной особенностью является то, что при теплопроводности не происходит переноса самого вещества. Этот вид теплопередачи характерен для всех агрегатных состояний (твердых тел, жидкостей, газов), но наиболее эффективно протекает в твердых телах, особенно в металлах.

Конвекция — это вид теплопередачи, при котором энергия переносится потоками самого вещества (жидкости или газа). Нагретые слои вещества становятся менее плотными и под действием выталкивающей силы поднимаются вверх, а более холодные и плотные опускаются вниз, занимая их место. Таким образом, конвекция всегда сопровождается переносом вещества. Этот механизм возможен только в жидкостях и газах; в твердых телах и вакууме конвекция не происходит.

Излучение — это перенос энергии в виде электромагнитных волн (в основном инфракрасного диапазона), которые испускаются любым телом, имеющим температуру выше абсолютного нуля ($T > 0$ K). В отличие от теплопроводности и конвекции, для излучения не требуется наличие какой-либо среды. Оно может распространяться и в вакууме, что позволяет Солнцу передавать тепло Земле через космическое пространство.

Ответ: Общим для теплопроводности, конвекции и излучения является то, что все они являются механизмами передачи теплоты от более горячих тел к более холодным. Различия заключаются в механизме и среде передачи:
• Теплопроводность происходит за счет взаимодействия частиц вещества без переноса массы и характерна для всех сред (твердых, жидких, газообразных).
• Конвекция осуществляется за счет перемещения потоков жидкости или газа и всегда связана с переносом массы; возможна только в жидкостях и газах.
• Излучение — это перенос энергии электромагнитными волнами, который не требует наличия среды и может происходить в вакууме.