Номер 6, страница 10 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

6. От чего не зависит внутренняя энергия тела?

Приведите примеры перехода механической энергии тела в его внутреннюю энергию.

Переход механической энергии во внутреннюю происходит в процессах, где действуют неконсервативные силы, такие как сила трения или силы сопротивления при неупругих деформациях. В этих случаях часть или вся механическая энергия (кинетическая и потенциальная) системы преобразуется в энергию хаотического движения и взаимодействия ее частиц, что обычно проявляется в повышении температуры.

Несколько примеров:

1. Трение. При торможении автомобиля его кинетическая энергия превращается во внутреннюю энергию тормозных дисков и колодок, которые сильно нагреваются. Если потереть ладони друг о друга, механическая работа, совершаемая при их движении, перейдет в тепло — внутреннюю энергию кожи.

2. Неупругий удар. Пластилиновый шарик, упавший на пол, не отскакивает. Его механическая энергия, которой он обладал перед ударом, полностью переходит во внутреннюю энергию шарика и пола, что приводит к их незначительному нагреву и деформации шарика.

3. Сопротивление воздуха. Метеорит, влетающий в атмосферу Земли с огромной скоростью, испытывает сильное сопротивление воздуха. Его кинетическая энергия переходит во внутреннюю энергию самого метеорита и окружающего воздуха, вызывая их разогрев до свечения.

Ответ: Примерами перехода механической энергии во внутреннюю являются нагрев тел при трении (тормозные колодки автомобиля), нагрев при неупругом ударе (падение пластилинового шарика на пол) и разогрев тел при движении в вязкой среде (горение метеорита в атмосфере).

6. От чего не зависит внутренняя энергия тела?

Внутренняя энергия тела — это сумма кинетических энергий хаотического (теплового) движения всех его молекул и потенциальных энергий их взаимного притяжения и отталкивания. Она является характеристикой состояния самого тела (его температуры, агрегатного состояния, массы) и не связана с его движением или положением в пространстве как единого целого.

Таким образом, внутренняя энергия тела не зависит от:

1. Механического движения тела. Кинетическая энергия тела как целого ($E_к = \frac{mv^2}{2}$) не является частью его внутренней энергии. Например, чашка с горячим чаем будет иметь одинаковую внутреннюю энергию независимо от того, стоит ли она на столе или летит в самолете.

2. Положения тела в поле внешних сил. Потенциальная энергия тела (например, в поле гравитации Земли, $E_п = mgh$) не входит в состав его внутренней энергии. Та же чашка чая будет иметь одинаковую внутреннюю энергию на первом этаже и на крыше небоскреба.

Ответ: Внутренняя энергия тела не зависит от его механической энергии, то есть от кинетической энергии движения тела как целого и от его потенциальной энергии, обусловленной положением в пространстве относительно других тел.