Номер 3, страница 21 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

3. Какой вид теплопередачи называют конвекцией?

3. Какой вид теплопередачи называют конвекцией?

Конвекцией называют вид теплопередачи, при котором энергия переносится потоками самого вещества (жидкости или газа). Этот процесс характерен только для текучих сред и невозможен в твёрдых телах.

Механизм конвекции заключается в следующем: при нагревании нижних слоёв жидкости или газа они расширяются, их плотность уменьшается. Вследствие этого под действием выталкивающей силы (силы Архимеда) более лёгкие, нагретые слои поднимаются вверх, а на их место опускаются более холодные и плотные верхние слои. Опустившиеся слои, в свою очередь, нагреваются, а поднявшиеся — остывают, отдавая тепло. Этот процесс непрерывного перемешивания вещества, называемый конвекционным потоком, и приводит к переносу теплоты по всему объёму.

Различают естественную (свободную) конвекцию, возникающую из-за разности температур и плотностей, и вынужденную, при которой перемешивание вещества осуществляется с помощью внешних устройств (например, насоса или вентилятора).

Ответ: Конвекция — это вид теплопередачи, осуществляемый путём переноса энергии потоками жидкости или газа.

4. Почему конвекцию невозможно наблюдать в твёрдых телах?

Конвекцию невозможно наблюдать в твёрдых телах, потому что основной механизм конвекции — это перенос тепла за счёт перемещения масс вещества, то есть потоков жидкости или газа.

В твёрдых телах частицы (атомы, ионы или молекулы) жёстко связаны друг с другом в кристаллической решётке или аморфной структуре. Они не могут свободно перемещаться по всему объёму тела, а могут лишь совершать колебательные движения около своих положений равновесия. Поскольку для возникновения конвекционных потоков необходимо свободное перемещение частиц, способных образовывать восходящие и нисходящие потоки, этот вид теплопередачи в твёрдых телах невозможен.

Перенос тепла в твёрдых телах происходит преимущественно за счёт другого механизма — теплопроводности. При теплопроводности энергия передаётся от более нагретых частиц к менее нагретым через их взаимодействие (столкновения и передачу колебательной энергии) без переноса самого вещества.

Ответ: В твёрдых телах частицы не могут свободно перемещаться и создавать потоки вещества, что является необходимым условием для возникновения конвекции.