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

Глава I. Тепловые явления. Параграф 1. Внутренняя энергия - номер 8, страница 9.

Условие.

8. Используя рисунок 4, расскажите, как осуществляется теплопередача.

Рис. 4. К заданию 8

Решение.

Решение

На рисунке 4 показан процесс теплопередачи от нагретого металлического тела (груза) к более холодной воде в стакане. Когда горячее тело погружают в холодную воду, его внутренняя энергия начинает передаваться воде до тех пор, пока их температуры не станут одинаковыми (состояние теплового равновесия).

Этот процесс осуществляется за счет следующих видов теплопередачи:

1. Теплопроводность. При непосредственном контакте горячего груза с водой, частицы металла, колеблющиеся с большей интенсивностью, передают часть своей кинетической энергии частицам воды. В результате этого взаимодействия приграничный слой воды нагревается.

2. Конвекция. Нагретый слой воды у поверхности груза расширяется, его плотность уменьшается, и он начинает подниматься вверх. Его место занимают более холодные и плотные слои воды, которые опускаются вниз, в свою очередь нагреваются от груза и тоже поднимаются. Возникают циркулирующие потоки жидкости (конвекционные потоки), которые перемешивают воду и эффективно переносят тепло по всему объему, ускоряя процесс ее нагревания.

Также имеет место и тепловое излучение: нагретый груз испускает невидимое инфракрасное излучение, которое поглощается водой, что также вносит свой вклад в ее нагрев, хотя в данном случае этот механизм является менее значительным по сравнению с теплопроводностью и конвекцией.

Ответ: Теплопередача от горячего груза к холодной воде происходит в основном за счет теплопроводности на границе их соприкосновения и последующей конвекции в объеме воды. В результате внутренняя энергия груза уменьшается, а внутренняя энергия воды увеличивается до установления теплового равновесия.