Номер 4, страница 85 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Тепловые явления. Параграф 22. Конвекция. Вопросы для самопроверки - номер 4, страница 85.

Условие.

4. Почему конвекция не происходит в твёрдых телах?

Решение.

4. Конвекция — это вид теплопередачи, который осуществляется путём переноса энергии потоками самого вещества (жидкости или газа). Этот процесс не может происходить в твёрдых телах из-за фундаментальных различий в их молекулярном строении по сравнению с жидкостями и газами.

Ключевым условием для возникновения конвекции является подвижность частиц вещества. В жидкостях и газах атомы и молекулы не имеют фиксированного положения и могут свободно перемещаться по всему объёму. Когда часть жидкости или газа нагревается, она расширяется, её плотность уменьшается. Под действием выталкивающей силы (силы Архимеда) более лёгкие, нагретые слои поднимаются вверх, а на их место опускаются более холодные и плотные слои. Этот непрерывный процесс циркуляции вещества и создаёт конвекционные потоки, которые эффективно переносят тепло.

В твёрдых телах ситуация иная. Атомы или молекулы в них жёстко связаны друг с другом и образуют кристаллическую решётку (в кристаллических телах) или имеют очень ограниченную подвижность (в аморфных телах). Они не могут свободно перемещаться из одной части тела в другую. Их движение сводится лишь к колебаниям около своих положений равновесия. Поскольку отсутствует возможность массового перемещения вещества, образование конвекционных потоков становится невозможным. Передача тепла в твёрдых телах осуществляется в основном за счёт теплопроводности, когда энергия передаётся от одной частицы к другой через их непосредственное взаимодействие (колебания).

Ответ: Конвекция не происходит в твёрдых телах, потому что для этого процесса необходим перенос вещества потоками, а в твёрдых телах частицы (атомы, молекулы) жёстко связаны друг с другом и могут лишь совершать колебания около фиксированных положений, но не могут свободно перемещаться по объёму тела.