Номер 3, страница 28 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-23. Работа газа и пара при расширении. Вариант 2 - номер 3, страница 28.

Условие.

3. Опишите опыт, изображённый на рисунке 14. Какие превращения энергии происходят в процессе этого опыта?

Рис. 14

Решение.

На рисунке 14 изображён опыт, демонстрирующий, как за счёт внутренней энергии пара можно совершить механическую работу. В пробирку, которая закреплена в лабораторном штативе, налито небольшое количество воды. Пробирка закрыта пробкой. С помощью пламени спиртовки воду в пробирке нагревают до кипения. В результате кипения образуется водяной пар, который накапливается в пробирке. Давление пара постепенно увеличивается, и когда сила давления пара становится достаточной, она выталкивает пробку. Пробка с силой вылетает из пробирки.

В процессе данного опыта происходят следующие последовательные превращения энергии:
1. В спиртовке происходит горение топлива (спирта). При этом химическая энергия топлива превращается в тепловую энергию (теплоту), которая выделяется при горении.
2. Выделившаяся теплота передаётся воде в пробирке, в результате чего внутренняя энергия воды увеличивается, и она нагревается до температуры кипения, а затем превращается в пар.
3. Пар, находящийся под высоким давлением, расширяется и выталкивает пробку, совершая при этом механическую работу. Таким образом, внутренняя энергия пара преобразуется в кинетическую энергию движущейся пробки.
Общая цепь превращения энергии выглядит следующим образом: химическая энергия → тепловая энергия → внутренняя энергия пара → кинетическая энергия пробки.

Ответ: В опыте демонстрируется совершение механической работы за счёт внутренней энергии. При сгорании топлива химическая энергия преобразуется в тепловую. За счёт этой теплоты внутренняя энергия воды увеличивается, и она превращается в пар. Далее внутренняя энергия пара преобразуется в кинетическую энергию вылетающей из пробирки пробки.