Номер 1, страница 9 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-6. Способы изменения внутренней энергии тела. Вариант 2 - номер 1, страница 9.

Условие.

1. Как изменяется внутренняя энергия корпуса летящего самолёта при его трении о воздух? Ответ поясните.

Решение.

1. Как изменяется внутренняя энергия корпуса летящего самолёта при его трении о воздух? Ответ поясните.

При движении самолёта в атмосфере на его корпус действует сила трения о воздух (аэродинамическое сопротивление). Двигатели самолёта совершают работу по преодолению этой силы. Согласно закону сохранения энергии, работа, совершаемая против сил трения, приводит к увеличению внутренней энергии взаимодействующих тел — в данном случае корпуса самолёта и воздуха. Механическая энергия переходит во внутреннюю.

Внутренняя энергия макроскопического тела является суммой кинетических энергий хаотического теплового движения его частиц (молекул, атомов) и потенциальных энергий их взаимодействия. Преобразование работы силы трения в теплоту означает, что корпус самолёта нагревается. Нагревание тела, в свою очередь, означает увеличение средней кинетической энергии его частиц. Следовательно, внутренняя энергия корпуса самолёта увеличивается.

Изменение внутренней энергии ($ \Delta U $) за счёт совершения работы силами трения ($A_{тр}$) можно связать с первым началом термодинамики. Работа, совершённая над телом, увеличивает его внутреннюю энергию: $ \Delta U > 0 $. Этот эффект особенно заметен у космических аппаратов при входе в атмосферу или у сверхзвуковых самолётов, чья обшивка может раскаляться до высоких температур.

Ответ: Внутренняя энергия корпуса летящего самолёта при его трении о воздух увеличивается. Это происходит потому, что работа по преодолению силы трения воздуха преобразуется во внутреннюю энергию, что приводит к нагреву корпуса.