Номер 2, страница 37 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

2. В каком направлении идет теплообмен между телами?

2. В каком направлении идет теплообмен между телами?

Теплообмен, или теплопередача, — это процесс самопроизвольной передачи внутренней энергии от одного тела к другому без совершения работы. Этот процесс всегда происходит в определенном направлении, которое диктуется фундаментальным законом природы, известным как второе начало термодинамики.

Направление теплообмена определяется разностью температур тел, находящихся в контакте или взаимодействующих на расстоянии (например, через излучение). Энергия в форме теплоты всегда передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Этот процесс продолжается до тех пор, пока их температуры не выровняются, то есть пока не наступит состояние теплового равновесия.

Если обозначить температуры двух тел как $T_1$ и $T_2$, то при $T_1 > T_2$ тепловая энергия будет переходить от первого тела ко второму. Если же $T_2 > T_1$, то наоборот — от второго тела к первому. Когда температуры становятся равными ($T_1 = T_2$), тела достигают теплового равновесия, и направленная передача тепла прекращается.

На микроскопическом уровне это объясняется тем, что частицы (атомы, молекулы) более нагретого тела обладают большей средней кинетической энергией. При контакте этих тел более энергичные частицы передают часть своей энергии менее энергичным частицам в результате столкновений. В итоге средняя кинетическая энергия частиц горячего тела уменьшается (оно остывает), а холодного — увеличивается (оно нагревается).

Пример: Если положить кубик льда (температура около $0^\circ\text{C}$) в чашку с горячим чаем (температура около $80^\circ\text{C}$), то тепло будет передаваться от чая ко льду. В результате чай будет остывать, а лед — таять и нагреваться, пока вся система не достигнет единой промежуточной температуры.

Ответ: Теплообмен между телами всегда направлен от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой.