Номер 1, страница 80 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Тепловые явления. Параграф 20. Способы изменения внутренней энергии. Вопросы для самопроверки - номер 1, страница 80.

Условие.

1. Назовите способы изменения внутренней энергии тела.

Решение.

1. Внутренняя энергия тела — это сумма кинетической энергии хаотического движения его частиц (молекул, атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия. Существует два основных способа изменения внутренней энергии тела: совершение работы и теплопередача.

Эти два процесса описываются первым законом термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии системы ($\Delta U$) равно сумме работы, совершенной над системой внешними силами ($A'$), и количества теплоты, переданного системе ($\text{Q}$):

$\Delta U = Q + A'$

Рассмотрим эти способы подробнее:

Совершение работы

Внутренняя энергия тела изменяется, когда над ним совершается механическая работа или когда само тело совершает работу над внешними силами.
Например, если быстро сжимать газ в насосе, закрыв выходное отверстие, то над газом совершается работа, и его внутренняя энергия, а следовательно, и температура, возрастают. И наоборот, если газ, находящийся под давлением в баллоне, будет расширяться и выходить наружу, он совершит работу против сил атмосферного давления, в результате чего его внутренняя энергия и температура понизятся (при условии отсутствия теплообмена).

Теплопередача (теплообмен)

Это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы, происходящий при контакте тел с разной температурой. Тепло самопроизвольно передается от более горячего тела к более холодному. Существует три вида теплопередачи:

Теплопроводность – перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым за счет теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов). Этот вид теплопередачи характерен для твердых тел, но происходит также в жидкостях и газах.

Конвекция – перенос энергии потоками жидкости или газа. Например, при нагревании воды в кастрюле нижние слои становятся легче и поднимаются вверх, а верхние, более холодные и плотные, опускаются вниз. Этот процесс создает циркуляцию, которая эффективно переносит тепло.

Излучение – перенос энергии с помощью электромагнитных волн. Любое тело, температура которого выше абсолютного нуля, излучает энергию. Этот вид теплопередачи не требует наличия среды, именно так энергия от Солнца достигает Земли через вакуум.

Ответ: Существует два способа изменения внутренней энергии тела: совершение работы и теплопередача. Теплопередача, в свою очередь, может осуществляться тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.