Номер 3, страница 78 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Тепловые явления. Параграф 19. Внутренняя энергия. Задание 18 - номер 3, страница 78.

Условие.

3.$_э$. Придумайте и проведите опыт, доказывающий, что тела обладают внутренней энергией.

Решение.

Внутренняя энергия тела представляет собой сумму кинетической энергии хаотического (теплового) движения составляющих его частиц (молекул, атомов, ионов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом. Наличие этой энергии можно доказать, продемонстрировав, как она изменяется. Простейший способ изменить внутреннюю энергию тела — совершить над ним механическую работу.

Решение

Для доказательства наличия у тел внутренней энергии можно провести следующий простой опыт.

Опыт: «Нагревание тел при совершении работы трением»

Цель опыта: Показать, что механическая работа может переходить во внутреннюю энергию тела, изменяя его температуру, что доказывает существование этой энергии.

Оборудование: Собственные ладони (или любой другой предмет, например, ластик и поверхность стола).

Ход опыта:

1. Ощупайте свои ладони. Запомните их первоначальную температуру. Обычно она близка к температуре окружающей среды или чуть выше.

2. Начните быстро и с усилием тереть одну ладонь о другую в течение 10–15 секунд.

3. Сразу после этого прекратите трение и снова оцените температуру ладоней, например, прикоснувшись ими к щекам.

Наблюдение:

Вы почувствуете, что ладони стали значительно теплее, чем были до начала опыта.

Вывод:

При трении ладоней друг о друга мышцы рук совершают механическую работу против силы трения. В соответствии с законом сохранения энергии, эта работа не исчезает бесследно. Она преобразуется во внутреннюю энергию ладоней. Увеличение внутренней энергии означает увеличение средней кинетической энергии молекул в поверхностных слоях кожи, что и воспринимается нами как повышение температуры. Таким образом, поскольку мы смогли увеличить температуру тела (его тепловое состояние) путем совершения работы, это доказывает, что тело обладает внутренней энергией, которую можно изменять.

Ответ: Можно провести опыт, в котором энергично потереть ладони друг о друга. В результате они нагреются. Нагревание происходит из-за того, что механическая работа, совершаемая против силы трения, переходит во внутреннюю энергию рук. Увеличение внутренней энергии проявляется в виде повышения температуры. Этот простой эксперимент доказывает, что тела обладают внутренней энергией.