Номер 2, страница 34 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Вопросы после параграфа. § 8. Конвекция. Глава 1. Тепловые явления - номер 2, страница 34.

2. Объясните, как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой (см. рис, 18, б).

2. Объясните, как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой (см. рис. 18, б).

Перемещение воздуха над нагретой лампой происходит из-за явления естественной конвекции. Причиной этого движения является изменение плотности воздуха при его нагревании.

Сначала слой воздуха, непосредственно прилегающий к горячей поверхности лампы, нагревается от нее. При нагревании молекулы воздуха начинают двигаться интенсивнее и расходятся на большее расстояние друг от друга. Это приводит к тепловому расширению воздуха.

Поскольку плотность ($\rho$) — это масса ($m$) в единице объема ($V$), то есть $\rho = m/V$, расширение воздуха (увеличение объема) при той же массе приводит к уменьшению его плотности. Нагретый воздух становится менее плотным, чем окружающий его холодный воздух.

Согласно закону Архимеда, на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила. В данном случае на объем теплого, менее плотного воздуха действует выталкивающая сила со стороны более плотного холодного воздуха. Эта сила заставляет теплый воздух подниматься вверх. Его место занимают более холодные и плотные массы воздуха, которые опускаются с боков.

Опустившийся холодный воздух, в свою очередь, нагревается от лампы, становится менее плотным и тоже устремляется вверх. Так возникает непрерывный циркуляционный процесс — конвекционный поток, в котором теплый воздух поднимается, а холодный опускается.

Ответ: Перемещение воздуха над нагретой лампой происходит потому, что воздух при нагревании расширяется, его плотность уменьшается, и под действием выталкивающей силы (силы Архимеда) со стороны окружающего холодного, более плотного воздуха он поднимается вверх. На его место опускается холодный воздух, который, в свою очередь, нагревается и поднимается. Этот процесс создает непрерывные конвекционные потоки.

3. Какой вид теплопередачи иллюстрирует этот опыт?

Этот опыт иллюстрирует вид теплопередачи, который называется конвекцией. Конвекция — это процесс переноса теплоты путем перемещения потоков жидкости или газа. В данном случае тепловая энергия переносится самими движущимися массами воздуха: нагретые слои поднимаются вверх, а холодные опускаются вниз, занимая их место.

Поскольку движение воздуха вызвано естественными причинами — разностью плотностей из-за неравномерного нагрева, — а не принудительно (например, вентилятором), то речь идет о естественной (или свободной) конвекции.

Ответ: Конвекция (в частности, естественная конвекция).