Номер 5, страница 8 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава I. Тепловые явления. Параграф 1. Внутренняя энергия - номер 5, страница 8.

Условие.

5. Как можно изменить внутреннюю энергию тела?

Решение.

Решение

Внутренняя энергия тела — это сумма кинетической энергии хаотического теплового движения составляющих его частиц (молекул, атомов, ионов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом.

Согласно первому закону термодинамики, изменить внутреннюю энергию тела можно двумя способами: совершением работы и теплопередачей. Изменение внутренней энергии ($ \Delta U $) равно сумме работы, совершённой над телом внешними силами ($ A' $), и количества теплоты, переданного телу ($ Q $): $ \Delta U = A' + Q $.

1. Совершение механической работы ($ A' $)

Внутренняя энергия изменяется, когда над телом совершается работа или когда само тело совершает работу.
– Если внешние силы совершают над телом положительную работу (например, при сжатии газа, деформации пружины, трении), его внутренняя энергия увеличивается. Примером может служить нагревание насоса при накачивании шины или нагрев проволоки при ее многократном сгибании.
– Если тело само совершает положительную работу над внешними телами (например, газ расширяется и толкает поршень), его внутренняя энергия уменьшается (если нет притока тепла). Примером служит охлаждение баллончика с аэрозолем при выходе газа.

2. Теплопередача ($ Q $)

Теплопередача (или теплообмен) — это процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы, обусловленный разницей их температур. Существует три вида теплопередачи:

а) Теплопроводность. Это передача энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц. Этот механизм преобладает в твердых телах.
Пример: нагревание металлической ложки, опущенной в горячий чай.

б) Конвекция. Это перенос энергии потоками жидкости или газа. Нагретые слои вещества имеют меньшую плотность и поднимаются вверх, а холодные, более плотные слои опускаются вниз, создавая циркуляционные потоки.
Пример: нагревание воды в чайнике на плите, возникновение бризов на побережье.

в) Излучение. Это перенос энергии посредством электромагнитных волн. Излучать и поглощать энергию могут все тела. Этот процесс не требует наличия среды и может происходить в вакууме.
Пример: тепло от Солнца, достигающее Земли; тепло, ощущаемое от костра или нагретой печи.

Ответ: Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: совершением механической работы (над телом или самим телом) и путем теплопередачи (теплопроводностью, конвекцией и излучением).