Номер 4.9, страница 19 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 4. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса - номер 4.9, страница 19.

Условие.

4.9. Стальная деталь при обработке напильником нагрелась. Означает ли это, что детали передано некоторое количество теплоты?

Решение.

Нагревание стальной детали при обработке напильником означает увеличение её внутренней энергии. Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии тела ($\Delta U$) может происходить двумя путями: за счёт совершения над телом механической работы ($\text{A}$) и за счёт передачи ему некоторого количества теплоты ($\text{Q}$). Это можно выразить формулой: $\Delta U = A + Q$.

В рассматриваемом случае основным процессом, приводящим к увеличению внутренней энергии, является совершение работы против сил трения, возникающих при движении напильника по поверхности детали. Эта механическая работа преобразуется во внутреннюю энергию детали и напильника, что и вызывает их нагревание.

Передача количества теплоты (теплопередача) — это процесс обмена энергией, обусловленный разностью температур. В данном случае нагревание происходит не потому, что более горячее тело передает тепло более холодному, а из-за преобразования одного вида энергии (механической) в другой (внутреннюю). Если изначально деталь и напильник имели одинаковую температуру, то теплопередачи между ними не происходило.

Следовательно, нагрев детали не означает, что ей было передано количество теплоты. Он произошел вследствие совершения над ней работы.

Ответ: Нет, не означает. Нагревание детали произошло в результате совершения над ней механической работы (за счет трения), которая перешла во внутреннюю энергию, а не в результате теплопередачи.