Номер 4, страница 26 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

4. Приведите примеры изменения внутренней энергии тела путём теплопередачи.

4. Изменение внутренней энергии тела путём теплопередачи происходит, когда энергия передаётся от более нагретого тела к менее нагретому без совершения механической работы. Этот процесс может происходить тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Примеры изменения внутренней энергии путём теплопередачи:

• Нагревание воды в чайнике на плите. Энергия от горячей конфорки передаётся дну чайника через теплопроводность. Далее вода в чайнике прогревается за счёт конвекции: нижние, более горячие слои воды поднимаются вверх, а верхние, более холодные, опускаются вниз, создавая циркуляцию.
• Охлаждение чашки с горячим чаем. Внутренняя энергия чая и чашки уменьшается, так как они отдают тепло в окружающую среду. Тепло передаётся через стенки чашки (теплопроводность), уносится поднимающимся паром (конвекция) и распространяется в виде невидимых лучей (излучение).
• Нагревание Земли Солнцем. Солнце излучает энергию, которая в виде электромагнитных волн достигает Земли, проходя через вакуум космоса. Поглощаясь поверхностью Земли, эта энергия увеличивает её внутреннюю энергию.
• Нагревание металлической ложки в стакане с горячей водой. Молекулы горячей воды, двигаясь быстрее, передают часть своей кинетической энергии молекулам ложки при столкновениях. Этот процесс передачи энергии по всей длине ложки является теплопроводностью.

Ответ: Примерами изменения внутренней энергии тела путём теплопередачи являются: нагревание воды на плите, остывание чая, нагрев предметов солнечными лучами, нагревание ложки в горячем супе.

5. Существует два фундаментальных способа изменения внутренней энергии термодинамической системы (тела). Эти способы отражены в первом законе термодинамики.

1. Совершение механической работы. Внутренняя энергия тела изменяется, когда внешние силы совершают над ним работу, или когда само тело совершает работу над внешними телами.

   • Если над телом совершается работа (например, при сжатии газа поршнем, трении одного тела о другое), его внутренняя энергия увеличивается. Примером может служить нагревание воздуха в велосипедном насосе при быстрой накачке колеса.
   • Если тело само совершает работу (например, газ расширяется и толкает поршень), его внутренняя энергия уменьшается. Примером является охлаждение газа в баллончике с дезодорантом при его распылении.

2. Теплопередача (или теплообмен). Внутренняя энергия тела изменяется при контакте с другим телом, имеющим иную температуру, без совершения работы.

   • Если тело получает некоторое количество теплоты от более горячего тела, его внутренняя энергия увеличивается. Например, когда холодный предмет вносят в тёплую комнату, он нагревается.
   • Если тело отдаёт некоторое количество теплоты более холодному телу, его внутренняя энергия уменьшается. Например, горячий утюг, выключенный из розетки, остывает, отдавая тепло окружающему воздуху.

В общем виде изменение внутренней энергии $ \Delta U $ тела выражается формулой первого закона термодинамики: $ \Delta U = Q + A' $, где $ Q $ — количество теплоты, переданное телу, а $ A' $ — работа, совершённая над телом внешними силами.

Ответ: Два способа изменения внутренней энергии: совершение механической работы и теплопередача.