Номер 5, страница 23, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Основы термодинамики. Параграф 9. Изменение внутренней энергии термодинамической системы в результате теплообмена - номер 5, страница 23.

Условие.

5. На включённую электрическую плиту поставили сковороду. Опишите происходящие процессы теплообмена. Укажите, какие тела будут отдавать, а какие – получать теплоту. Внутренняя энергия каких тел будет увеличиваться, а каких – уменьшаться?

Решение.

Когда сковороду ставят на включённую электрическую плиту, между плитой, сковородой и окружающим воздухом происходит теплообмен. Существует три вида теплопередачи, которые здесь наблюдаются. Во-первых, это теплопроводность: так как дно сковороды непосредственно касается горячей конфорки плиты, тепловая энергия передаётся от более нагретого тела (плиты) к менее нагретому (сковороде) через их контакт. Во-вторых, это тепловое излучение: горячая конфорка испускает невидимое инфракрасное излучение, которое переносит энергию и поглощается сковородой, нагревая её. В-третьих, это конвекция: воздух, соприкасающийся с горячей плитой и сковородой, нагревается, расширяется, его плотность уменьшается, и он поднимается вверх, а на его место опускается более холодный и плотный воздух. Эти конвекционные потоки переносят тепло от плиты и сковороды в окружающее пространство.

В этом процессе теплообмена телом, которое отдаёт теплоту, является электрическая плита. Телами, которые получают теплоту, являются сковорода и окружающий её воздух.

Изменение внутренней энергии тела связано с получением или отдачей им теплоты. Поскольку сковорода и окружающий воздух получают теплоту, их температура повышается, а значит, их внутренняя энергия увеличивается. Электрическая плита, наоборот, отдаёт теплоту. Если бы она не была подключена к источнику электрической энергии, её внутренняя энергия бы уменьшалась по мере остывания. В данной ситуации плита является преобразователем электрической энергии в тепловую и источником этой тепловой энергии для других тел.

Ответ: В описанной ситуации происходят следующие процессы теплообмена: теплопроводность, излучение и конвекция. Теплоту отдаёт электрическая плита, а получают её сковорода и окружающий воздух. Вследствие этого внутренняя энергия сковороды и воздуха увеличивается. Внутренняя энергия плиты уменьшалась бы, если бы она не была подключена к источнику электричества.