Номер 2, страница 21 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Объясните, как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой.

2. Объясните, как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой.

Перемещение воздуха над нагретой лампой происходит вследствие явления, которое называется естественной конвекцией. Этот процесс можно объяснить в несколько шагов.

Как это происходит: Воздух, находящийся в непосредственной близости к горячей поверхности лампы, нагревается. Нагревшись, этот воздух начинает подниматься вверх. Его место немедленно занимает более холодный воздух из окружающего пространства. Этот новый, более холодный воздух, в свою очередь, нагревается от лампы и также устремляется вверх. В результате образуется непрерывный восходящий поток теплого воздуха над лампой, который называется конвекционным потоком.

Почему это происходит: Причина этого движения заключается в изменении физических свойств воздуха при нагревании.

1. Когда воздух нагревается, его молекулы начинают двигаться с большей скоростью и на большем расстоянии друг от друга. Это приводит к расширению воздуха.

2. При расширении плотность воздуха уменьшается. Плотность $\rho$ определяется как отношение массы $m$ к объему $V$ ($\rho = m/V$). Поскольку масса воздуха остается прежней, а объем увеличивается, плотность падает.

3. На менее плотный теплый воздух, окруженный более плотным холодным воздухом, начинает действовать выталкивающая сила (сила Архимеда), которая направлена вверх. Эта сила превышает силу тяжести, действующую на порцию теплого воздуха, и заставляет его подниматься.

4. Более холодный и плотный воздух под действием силы тяжести опускается вниз, занимая освободившееся пространство.

Этот непрерывный цикл подъема теплого воздуха и опускания холодного создает постоянную циркуляцию, которая эффективно переносит тепло от лампы вверх.

Ответ: Перемещение воздуха над нагретой лампой происходит из-за конвекции. Воздух у поверхности лампы нагревается, его плотность уменьшается, и он поднимается вверх под действием выталкивающей архимедовой силы. На его место опускается более холодный и плотный воздух, который также нагревается и поднимается, создавая непрерывный конвекционный поток, переносящий тепло.

3. Какой вид теплопередачи называют ...

Исходя из контекста предыдущего вопроса, можно предположить, что вопрос касается определения конвекции. Конвекция — это один из трех видов теплопередачи (наряду с теплопроводностью и излучением).

Конвекцией называют вид теплопередачи, при котором энергия переносится струями и потоками самого вещества — жидкости или газа. Ключевой особенностью конвекции является то, что перенос тепла происходит вместе с переносом самого вещества. Теплые слои вещества, будучи менее плотными, поднимаются, а холодные, более плотные, опускаются, создавая циркуляционные потоки. Этот механизм невозможен в твердых телах, поскольку их частицы не могут свободно перемещаться.

Ответ: Конвекцией называют вид теплопередачи, который осуществляется путем переноса вещества в потоках жидкости или газа.