Номер 2, страница 41 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Приведите примеры физических систем, в которых происходит переход энергии от одних тел системы к другим.

1. Этот пункт вопроса на изображении представлен не полностью. Предположительно, требуется дать определение кинетической и внутренней энергии и указать различие между ними.

Кинетическая энергия — это энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Она зависит от массы тела и скорости его движения. Для поступательного движения она вычисляется по формуле: $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $m$ — масса тела, а $v$ — его скорость. Кинетическая энергия характеризует движение тела как единого целого (макроскопическое движение).

Внутренняя энергия (U) термодинамической системы — это сумма кинетических энергий хаотического теплового движения всех частиц системы (атомов, молекул, ионов) и потенциальных энергий их взаимодействия друг с другом. Внутренняя энергия не включает в себя кинетическую и потенциальную энергию системы как целого. Она является функцией состояния системы, то есть зависит от её термодинамических параметров (температуры, объёма, давления) и характеризует энергию на микроскопическом уровне.

Ответ: Кинетическая энергия — это энергия макроскопического движения тела, а внутренняя энергия — это сумма энергий микроскопического движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

2. Примеры физических систем, в которых происходит переход энергии от одних тел системы к другим:

1. Система из двух соприкасающихся тел с разной температурой. Например, горячая металлическая деталь, опущенная в холодную воду. Внутренняя энергия в виде теплоты переходит от более нагретого тела (детали) к менее нагретому (воде) до тех пор, пока их температуры не выровняются и система не придёт в состояние теплового равновесия.

2. Система из двух сталкивающихся упругих шаров. При ударе одного шара о другой (покоящийся) происходит передача кинетической энергии. Движущийся шар замедляется (или останавливается), а покоившийся начинает двигаться. Энергия перешла от одного тела системы к другому.

3. Система «Земля – падающее тело». При падении тела его потенциальная энергия, обусловленная гравитационным притяжением к Земле, переходит в кинетическую энергию. В этой системе энергия перераспределяется, изменяя свою форму от потенциальной к кинетической.

Ответ: Примерами служат: передача тепла от горячего тела к холодному при контакте; столкновение бильярдных шаров с передачей кинетической энергии; падение тела в поле тяготения Земли, при котором потенциальная энергия переходит в кинетическую.

3. Необратимость тепловых процессов заключается в том, что они могут самопроизвольно протекать только в одном определённом направлении. Обратный процесс сам по себе, без внешнего воздействия, не происходит.

Это утверждение является одним из следствий второго начала термодинамики. Классический пример — теплообмен. Теплота всегда самопроизвольно переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Никогда не наблюдается обратный процесс — самопроизвольный переход теплоты от холодного тела к горячему. Чтобы осуществить такой обратный процесс (как, например, в холодильнике), необходимо совершить работу, то есть требуется внешнее воздействие.

Причиной необратимости на микроуровне является то, что любая изолированная система стремится перейти из менее вероятного (более упорядоченного) состояния в более вероятное (менее упорядоченное, хаотичное). Состояние, в котором энергия равномерно распределена между телами (тепловое равновесие), является статистически гораздо более вероятным, чем состояние, в котором энергия сосредоточена в одном из тел. Переход к более вероятному состоянию связан с ростом энтропии системы.

Ответ: Необратимость тепловых процессов состоит в их строгой однонаправленности: они самопроизвольно протекают только в сторону выравнивания температур и увеличения беспорядка (энтропии) и не могут самопроизвольно пойти в обратном направлении.