Номер 3, страница 152 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Итоговый тест - номер 3, страница 152.

Условие.

3. После того как стальную кастрюлю с холодной водой поставили на горячую плиту, нижний слой воды в кастрюле начинает нагреваться, а его внутренняя энергия — увеличиваться. При этом изменение внутренней энергии верхних слоёв жидкости

1) не происходит

2) происходит в основном вследствие теплопроводности воды

3) происходит в основном благодаря конвекции воды в кастрюле

4) происходит в основном благодаря излучению, идущему от раскалённой плиты

Ответ: ☐

Решение.

В данной задаче рассматривается процесс передачи тепла в жидкости (воде) при нагревании снизу. Существует три основных способа передачи тепла: теплопроводность, конвекция и излучение.

Когда нижний слой воды в кастрюле нагревается от горячего дна, его температура повышается. При повышении температуры вода, как и большинство веществ, расширяется. В результате её плотность уменьшается.

Согласно закону Архимеда, на тело, погруженное в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила. Более лёгкая (менее плотная) нагретая вода выталкивается вверх более холодной и плотной водой из верхних слоев. В свою очередь, холодная вода опускается вниз, к дну кастрюли, где она нагревается, и цикл повторяется.

Такой процесс переноса тепла за счёт перемещения потоков самой жидкости называется конвекцией. Именно конвекция является основным механизмом, благодаря которому тепло эффективно распределяется по всему объёму кастрюли, и верхние слои жидкости нагреваются.

Рассмотрим другие варианты:

• Теплопроводность в воде существует, но вода является плохим проводником тепла, поэтому этот процесс переноса энергии очень медленный и не является основным.
• Излучение от плиты нагревает дно кастрюли, но не может быть главным механизмом нагрева верхних слоёв воды внутри самой кастрюли.

Следовательно, изменение внутренней энергии верхних слоёв жидкости происходит в основном благодаря конвекции. Это соответствует варианту ответа 3.

Ответ: 3