Номер 2, страница 18 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

2. Что такое тепловое равновесие?

1. Тепловые явления – это физические процессы и явления, связанные с нагреванием и охлаждением тел, то есть с изменением их температуры и внутренней энергии. Они также включают изменения агрегатного состояния вещества (плавление, кипение, конденсация и др.), вызванные теплообменом.

Примеры тепловых явлений:
- Нагревание и охлаждение: кипение воды в чайнике, остывание чашки с горячим кофе, нагревание земной поверхности солнечными лучами, работа отопительных приборов.
- Изменение агрегатного состояния: таяние льда (плавление), замерзание воды (кристаллизация), образование пара над поверхностью воды (испарение), появление капель воды на холодной поверхности (конденсация).
- Тепловое расширение: увеличение длины металлических рельсов в жаркий день, провисание проводов линий электропередач летом, подъем столбика жидкости в термометре при его нагревании.

Ответ: Тепловые явления — это процессы, связанные с изменением температуры и внутренней энергии тел, такие как нагревание, охлаждение, плавление, кипение, конденсация и тепловое расширение.

2. Тепловое равновесие — это состояние изолированной или замкнутой термодинамической системы, в котором все макроскопические параметры (температура, давление, объем) остаются неизменными с течением времени. Основным условием теплового равновесия является равенство температур всех частей системы. Когда тела находятся в тепловом равновесии, между ними прекращается чистая (направленная) передача теплоты, хотя на микроуровне частицы продолжают обмениваться энергией.

Например, термометр, помещенный в стакан с водой, через некоторое время покажет температуру воды. Это происходит потому, что термометр и вода приходят в состояние теплового равновесия, их температуры выравниваются. Аналогично, любой предмет, оставленный в комнате, со временем приобретает комнатную температуру.

Ответ: Тепловое равновесие — это состояние, при котором температуры всех тел в контактирующей системе выравниваются, и прекращается направленный теплообмен между ними.

3. Данный вопрос, судя по всему, сравнивает обычный (например, спиртовой или комнатный) термометр с максимальным (например, медицинским ртутным) и спрашивает, почему первый не фиксирует максимальное значение температуры, а второй — фиксирует.

Основное различие кроется в их конструкции:
- В обычном термометре рабочая жидкость (например, подкрашенный спирт) находится в капиллярной трубке с равномерным сечением. При изменении температуры жидкость свободно расширяется или сжимается, и ее столбик поднимается или опускается, показывая текущую температуру. У него нет «памяти».
- В максимальном медицинском термометре (ртутном) сразу над резервуаром с ртутью в капилляре есть специальное сужение. При нагревании расширяющаяся ртуть под давлением проходит через это сужение. Однако при охлаждении силы поверхностного натяжения и сцепления ртути в столбике не могут преодолеть сопротивление сужения и втянуть ртуть обратно. В результате столбик ртути разрывается, и его видимый конец остается на отметке максимальной температуры, достигнутой во время измерения. Чтобы вернуть ртуть в резервуар и подготовить термометр к новому измерению, его необходимо резко встряхнуть.

Таким образом, обычный термометр не предназначен для фиксации максимальной температуры из-за отсутствия конструктивных элементов, препятствующих свободному движению жидкости при охлаждении.

Ответ: Обычный термометр не фиксирует максимальную температуру, так как в его устройстве, в отличие от максимального, отсутствует специальное сужение в капилляре, которое бы препятствовало обратному движению рабочей жидкости при охлаждении и тем самым «запоминало» наивысшее достигнутое значение.