Номер 3, страница 84 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 22. Реактивный двигатель. Холодильные машины. Вспомните - номер 3, страница 84.

Условие.

Как происходит процесс передачи энергии?

Решение.

Процесс передачи энергии — это фундаментальное явление в физике, описывающее перемещение энергии от одной системы (тела, частицы) к другой. Согласно закону сохранения энергии, она не создается и не уничтожается, а лишь переходит из одной формы в другую или от одного тела к другому. Существует два основных механизма передачи энергии: совершение работы и теплопередача.

Совершение работы

Работа — это способ передачи энергии, связанный с действием силы, вызывающей перемещение тела. Когда на тело действует сила, и оно под ее действием перемещается, энергия передается от источника силы к телу, изменяя его механическую энергию (например, кинетическую или потенциальную). Например, толкая автомобиль, человек совершает работу, передавая энергию от своего организма автомобилю. Механическая работа $\text{A}$ вычисляется по формуле: $A = F \cdot s \cdot \cos \alpha$, где $\text{F}$ — приложенная сила, $\text{s}$ — перемещение, а $\alpha$ — угол между направлением силы и перемещением.

Теплопередача (Теплообмен)

Теплопередача — это процесс передачи внутренней энергии от более нагретого тела к менее нагретому, который не связан с совершением механической работы. Этот процесс происходит самопроизвольно из-за разницы температур и продолжается до тех пор, пока их температуры не выровняются (тепловое равновесие). Существует три вида теплопередачи:

1. Теплопроводность

Это процесс передачи энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым за счет теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов). При этом переноса самого вещества не происходит. Этот вид теплопередачи наиболее характерен для твердых тел. Например, если нагревать один конец металлического стержня, то другой его конец со временем тоже станет горячим именно благодаря теплопроводности.

2. Конвекция

Это вид теплопередачи, осуществляемый потоками жидкости или газа. При нагревании нижние слои вещества расширяются, их плотность уменьшается, и они поднимаются вверх под действием силы Архимеда. На их место опускаются более холодные и плотные верхние слои. Этот процесс создания циркулирующих потоков (конвекционных потоков) приводит к переносу энергии по всему объему. Примеры конвекции — нагревание воды в чайнике, возникновение ветра, работа систем водяного отопления.

3. Излучение

Это процесс передачи энергии с помощью электромагнитных волн, которые испускают все нагретые тела. В отличие от теплопроводности и конвекции, для излучения не требуется наличие среды — оно может происходить и в вакууме. Интенсивность излучения сильно зависит от температуры тела. Главный пример — Солнце, которое передает энергию Земле через космическое пространство. Другие примеры: тепло, ощущаемое от костра или раскаленной плиты.

На практике эти способы передачи энергии часто действуют одновременно. Например, тепло от радиатора отопления передается в комнату как излучением, так и конвекцией (нагревая воздух вокруг себя).

Ответ: Передача энергии происходит двумя основными способами: 1) совершением механической работы, когда энергия передается посредством силы, вызывающей перемещение; 2) теплопередачей, которая обусловлена разностью температур. Теплопередача, в свою очередь, осуществляется тремя механизмами: теплопроводностью (прямой обмен энергией между частицами вещества), конвекцией (перенос энергии потоками жидкости или газа) и излучением (передача энергии электромагнитными волнами).