Номер 6, страница 9 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава I. Тепловые явления. Параграф 1. Внутренняя энергия - номер 6, страница 9.

Условие.

6. Приведите примеры перехода:

а) внутренней энергии одного тела во внутреннюю энергию другого тела;

б) механической энергии тела во внутреннюю;

в) внутренней энергии тела в механическую.

Решение.

а) внутренней энергии одного тела во внутреннюю энергию другого тела;

Этот тип перехода энергии происходит при теплообмене (теплопередаче) между телами, имеющими разную температуру. Внутренняя энергия, которая является суммой кинетической энергии хаотического движения частиц тела и потенциальной энергии их взаимодействия, всегда передается от более нагретого тела к менее нагретому.

Пример: Если опустить горячую металлическую ложку в стакан с холодной водой, ложка начнет остывать, а вода — нагреваться. Внутренняя энергия ложки уменьшается, так как ее частицы замедляют свое тепловое движение, и эта энергия передается молекулам воды, которые, в свою очередь, начинают двигаться интенсивнее. Таким образом, внутренняя энергия одного тела (ложки) переходит во внутреннюю энергию другого тела (воды) до тех пор, пока их температуры не станут одинаковыми (тепловое равновесие).

Ответ: Нагревание холодной воды горячей ложкой; обогрев воздуха в комнате от радиатора отопления.

б) механической энергии тела во внутреннюю;

Переход механической энергии (кинетической или потенциальной) во внутреннюю энергию происходит в процессах, где действуют силы трения или сопротивления, а также при неупругих деформациях и соударениях.

Пример 1: Трение. Когда мы быстро трем ладони друг о друга, мы совершаем механическую работу. Кинетическая энергия движения рук за счет работы силы трения преобразуется во внутреннюю энергию. Мы ощущаем это как нагрев ладоней.

Пример 2: Падение метеорита. Метеорит, входя в атмосферу Земли, обладает огромной кинетической энергией. Из-за трения о воздух эта механическая энергия переходит во внутреннюю энергию метеорита и окружающего воздуха, что приводит к их сильному разогреву, свечению и, как правило, сгоранию метеорита.

Ответ: Нагревание ладоней при трении; нагрев тормозных колодок автомобиля при торможении; сгорание метеорита в атмосфере.

в) внутренней энергии тела в механическую.

Этот процесс является основополагающим для работы тепловых двигателей, где внутренняя энергия рабочего тела (например, нагретого газа или пара) преобразуется в механическую работу.

Пример 1: Двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В цилиндрах ДВС сгорает топливо, в результате чего образуются газы с очень высокой температурой и давлением. Эти газы обладают большой внутренней энергией. Расширяясь, они толкают поршень, совершая механическую работу. Эта работа приводит в движение автомобиль. В процессе расширения газ совершает работу и остывает, то есть его внутренняя энергия уменьшается, переходя в механическую энергию движения поршня и, в конечном счете, автомобиля.

Пример 2: Выстрел из оружия. При сгорании пороха образуются пороховые газы с высокой внутренней энергией (высокая температура и давление). Эти газы, стремительно расширяясь, толкают пулю по стволу, совершая работу и сообщая ей значительную кинетическую (механическую) энергию.

Ответ: Работа двигателя внутреннего сгорания, в котором расширяющиеся горячие газы толкают поршень; движение пули в стволе оружия за счет энергии сгорающего пороха.