Номер 52, страница 47, 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 52, страница 47.

Условие.

52. Поставьте и опишите опыты по изменению внутренней энергии тела посредством совершения работы и посредством теплопередачи.

Решение.

Изменение внутренней энергии посредством совершения работы
Для демонстрации изменения внутренней энергии тела путем совершения над ним работы можно провести следующие опыты:
Опыт 1: Трение. Возьмем две монеты или просто потрем ладони друг о друга. Вначале они имеют температуру окружающей среды. После интенсивного трения в течение нескольких секунд мы почувствуем, что они заметно нагрелись. Это происходит потому, что механическая работа, совершаемая против силы трения, преобразуется во внутреннюю энергию. Кинетическая энергия упорядоченного движения (наших рук) переходит в кинетическую энергию хаотического теплового движения молекул, из которых состоят ладони, что и воспринимается как повышение температуры.
Опыт 2: Резкое сжатие газа. В специальном приборе, который называется «огниво Дизеля» (толстостенный прозрачный сосуд с поршнем), на дно кладут кусочек ваты, смоченный легковоспламеняющейся жидкостью, например, эфиром. Если резко и с силой ударить по поршню, сжимая находящийся в сосуде воздух, можно наблюдать вспышку — вата воспламеняется. При резком сжатии внешние силы совершают над газом работу, которая идет на увеличение его внутренней энергии. Температура газа повышается настолько, что этого достаточно для воспламенения паров эфира.

Ответ: Внутреннюю энергию тела можно увеличить, совершив над ним механическую работу, например, за счет трения или адиабатического сжатия газа.

Изменение внутренней энергии посредством теплопередачи
Теплопередача — это процесс передачи внутренней энергии от более нагретого тела к менее нагретому без совершения работы.
Опыт 1: Теплопроводность. Опустим металлическую ложку в стакан с горячим чаем. Через короткое время ручка ложки, которая не контактирует с водой напрямую, станет теплой, а затем и горячей. Это демонстрирует теплопроводность: энергия от горячей воды передается частицам ложки в ее нижней части, они начинают колебаться интенсивнее и передают эту энергию соседним частицам, и так далее по всей длине ложки. Внутренняя энергия ложки увеличивается.
Опыт 2: Излучение. Поднесем ладонь к включенной настольной лампе (с лампой накаливания) или к радиатору отопления, не касаясь их. Мы ощутим тепло. Энергия от горячей лампы или радиатора передается к руке посредством электромагнитного излучения (в основном в инфракрасном диапазоне). Когда это излучение поглощается кожей руки, оно увеличивает ее внутреннюю энергию, что мы и воспринимаем как ощущение тепла.

Ответ: Внутреннюю энергию тела можно увеличить без совершения работы, путем теплопередачи от более горячего тела, например, через теплопроводность при контакте, конвекцию или поглощая тепловое излучение на расстоянии.