Страница 27 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Приведите пример опыта, результат которого свидетельствует, по вашему мнению, в пользу того, что теплорода не существует. Обоснуйте свою точку зрения.

В качестве примера опыта, опровергающего существование теплорода, можно привести эксперименты по получению теплоты путем трения, наиболее известным из которых является опыт графа Румфорда (Бенджамина Томпсона) по сверлению пушечных стволов (1798 г.).

Обоснование точки зрения:

Теория теплорода, доминировавшая в XVIII веке, рассматривала теплоту как особую невесомую и неуничтожимую материальную субстанцию — флюид, который содержится в каждом теле и может перетекать от горячих тел к холодным. Согласно этой теории, количество теплорода в замкнутой системе тел постоянно.

Опыт Румфорда заключался в следующем: он использовал тупое сверло для сверления металлической заготовки пушечного ствола. Сверло приводилось в движение силой лошадей. В процессе сверления выделялось огромное количество теплоты, которое Румфорд измерял, поместив установку в емкость с водой и наблюдая за ростом ее температуры. Через 2.5 часа вода закипела.

Этот результат прямо противоречил теории теплорода по следующим причинам:

1. Неисчерпаемость теплоты. Теплота продолжала выделяться до тех пор, пока совершалась механическая работа (пока лошади вращали сверло). Если бы теплота была веществом (теплородом), содержащимся в металле, то его запас был бы конечен, и рано или поздно он бы иссяк. Однако опыт показывал, что теплоту можно генерировать практически в неограниченном количестве, была бы затрачена соответствующая работа.

2. Отсутствие изменений в веществе. Румфорд взвешивал и исследовал металлическую стружку, которая получалась в результате сверления. Он обнаружил, что ее теплоемкость (способность накапливать тепло) точно такая же, как и у исходного цельного металла. Если бы из стружки "выдавливался" теплород, ее тепловые свойства должны были измениться, чего не наблюдалось. Масса металла также не изменялась.

На основе этих наблюдений был сделан вывод, что теплота — это не материальная субстанция, а следствие движения. Механическая работа, совершаемая при трении, преобразуется во внутреннюю энергию тела, то есть в энергию хаотического движения его молекул, что мы и воспринимаем как нагревание. Этот эксперимент стал одним из ключевых доказательств несостоятельности теории теплорода и заложил основы современной молекулярно-кинетической теории и закона сохранения энергии.

Ответ: Опыт, доказывающий, что теплорода не существует, — это получение тепла трением (например, опыт Румфорда со сверлением пушек). Этот опыт показывает, что теплоту можно генерировать в неограниченных количествах путем совершения механической работы, что невозможно, если считать теплоту конечным веществом (теплородом) внутри тела. Следовательно, теплота является не веществом, а формой энергии, в которую переходит работа.