Номер 1, страница 20 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава I. Тепловые явления. Параграф 3. Количество теплоты - номер 1, страница 20.

Условие.

1. Используя схему (см. рис. 14), расскажите о способах изменения внутренней энергии тела.

Решение.

Внутренняя энергия тела, которая является суммой кинетической энергии хаотического движения его частиц (атомов, молекул) и потенциальной энергии их взаимодействия, может быть изменена двумя фундаментальными способами. Эти способы лежат в основе первого закона термодинамики: $ΔU = Q + A$, где $ΔU$ – изменение внутренней энергии, $\text{Q}$ – количество теплоты, переданное системе, а $\text{A}$ – работа, совершенная над системой.

Совершение работы

Первый способ изменения внутренней энергии — это совершение механической работы.
Работа, совершаемая над телом, приводит к увеличению его внутренней энергии. Примерами могут служить: сжатие газа в цилиндре, что приводит к его нагреву; трение двух поверхностей, вызывающее их разогрев; деформация твердого тела, например, при ковке металла. Во всех этих случаях механическая работа переходит во внутреннюю энергию.
Работа, совершаемая самим телом, приводит к уменьшению его внутренней энергии. Классический пример — расширение газа, который толкает поршень. Газ совершает работу за счет своей внутренней энергии, что ведет к его охлаждению (при условии отсутствия теплообмена с окружающей средой).

Теплопередача

Второй способ — это теплопередача (или теплообмен), то есть процесс передачи энергии от более горячего тела к более холодному, который происходит без совершения работы. Существует три вида теплопередачи.

Теплопроводность

Это вид теплопередачи, при котором энергия передается от более нагретых участков тела к менее нагретым вследствие теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, электронов). Теплопроводность происходит при непосредственном контакте тел и характерна для веществ во всех агрегатных состояниях, но особенно велика у металлов. Пример: металлический стержень, один конец которого нагревают в пламени, со временем прогревается по всей длине.

Конвекция

Этот вид теплопередачи свойственен только жидкостям и газам. Перенос энергии осуществляется потоками самого вещества. Нагретые слои жидкости или газа имеют меньшую плотность и поднимаются вверх, а их место занимают более холодные и плотные слои, опускающиеся вниз. Возникающие конвекционные потоки эффективно переносят тепло. Примеры: нагревание воды в чайнике снизу, циркуляция воздуха в отапливаемой комнате, образование ветров.

Излучение

Это перенос энергии в виде электромагнитных волн. Излучают энергию все нагретые тела. Этот процесс не требует наличия среды и может происходить в вакууме. Интенсивность излучения растет с повышением температуры тела. Примеры: Земля получает тепло от Солнца через вакуум космоса; мы чувствуем тепло от огня или от нагревательных приборов на расстоянии.

Ответ: Существует два способа изменения внутренней энергии тела: совершение работы (над телом или самим телом) и теплопередача. Теплопередача, в свою очередь, делится на три вида: теплопроводность, конвекция и излучение.