Страница 95 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Какие превращения энергии происходят в пушке Архимеда и героновом шаре?

Пушка Архимеда

Пушка Архимеда, также известная как паровая пушка, — это устройство, использующее энергию пара для метания снарядов. Принцип её действия основан на резком расширении водяного пара, который образуется при нагревании воды в замкнутом объёме (стволе пушки).

Цепочка превращения энергии в пушке Архимеда следующая:

1. Химическая энергия топлива (например, дров) при сгорании преобразуется в тепловую энергию (теплоту).
2. Тепловая энергия передаётся воде, увеличивая её внутреннюю энергию. Вода нагревается и превращается в пар высокого давления.
3. При выстреле внутренняя энергия пара, стремительно расширяющегося в стволе, совершает работу и преобразуется в кинетическую энергию летящего снаряда.
4. Часть энергии также преобразуется в энергию звуковых волн (звук выстрела) и рассеивается в виде теплоты в окружающую среду.

Таким образом, основная цепь превращений выглядит так: Химическая энергия → Тепловая энергия → Внутренняя энергия пара → Кинетическая энергия снаряда.

Ответ: В пушке Архимеда происходит преобразование химической энергии топлива в тепловую, затем тепловая энергия преобразуется во внутреннюю энергию водяного пара, которая, в свою очередь, переходит в кинетическую энергию снаряда.

Геронов шар

Геронов шар (эолипил) — это первая известная паровая турбина, демонстрирующая реактивное движение. Он состоит из вращающегося на оси шара с двумя изогнутыми трубками (соплами), направленными в противоположные стороны.

Превращения энергии в героновом шаре происходят так:

1. Химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию при его сгорании.
2. Тепловая энергия нагревает воду внутри шара, повышая её внутреннюю энергию и превращая её в пар.
3. Пар под давлением вырывается из сопел. При этом внутренняя энергия пара преобразуется в кинетическую энергию движущихся струй пара.
4. В соответствии с законом сохранения импульса (или третьим законом Ньютона), возникающая реактивная сила заставляет шар вращаться. Таким образом, кинетическая энергия струй пара преобразуется в кинетическую энергию вращательного движения шара.

Основная цепь превращений: Химическая энергия → Тепловая энергия → Внутренняя энергия пара → Кинетическая энергия пара → Кинетическая энергия вращения шара.

Ответ: В героновом шаре химическая энергия топлива преобразуется в тепловую, которая увеличивает внутреннюю энергию воды и превращает её в пар. Внутренняя энергия пара переходит в кинетическую энергию вырывающихся струй, которая затем преобразуется в кинетическую энергию вращения шара.