Номер 1, страница 98 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Тепловые явления. Параграф 26. Удельная теплота сгорания топлива. Вопросы для самопроверки - номер 1, страница 98.

Условие.

1. Почему при сгорании топлива выделяется энергия?

Решение.

1. Сгорание топлива — это экзотермическая химическая реакция, то есть реакция, идущая с выделением тепла. Этот процесс можно объяснить с точки зрения энергии химических связей. В молекулах любого вещества, включая топливо (например, углеводороды) и окислитель (обычно кислород из воздуха), атомы соединены химическими связями. Каждая такая связь обладает определенным запасом потенциальной энергии. В ходе реакции горения происходит следующее:
1. Разрыв старых связей: Для начала реакции требуется начальная энергия (энергия активации), например, от искры или пламени. Эта энергия идет на разрыв менее прочных химических связей в молекулах топлива и кислорода.
2. Образование новых связей: Освободившиеся атомы (углерода, водорода, кислорода) перегруппировываются и образуют новые молекулы — продукты сгорания (чаще всего углекислый газ $CO_2$ и вода $H_2O$).
3. Выделение энергии: Химические связи в молекулах продуктов сгорания ($CO_2$, $H_2O$) являются более прочными и стабильными, чем связи в исходных веществах. При образовании этих новых, более прочных связей, выделяется значительное количество энергии.
Ключевой момент заключается в том, что энергии, выделившейся при образовании новых, более прочных связей, оказывается больше, чем энергии, которая была затрачена на разрыв старых, менее прочных связей. Этот избыток энергии и выделяется в окружающую среду в виде тепла и света. Таким образом, внутренняя химическая энергия топлива преобразуется в тепловую и световую энергию.
Ответ: При сгорании топлива выделяется энергия, потому что происходит химическая реакция, в результате которой суммарная энергия, запасенная в химических связях продуктов реакции (например, углекислого газа и воды), оказывается меньше, чем в связях исходных веществ (топлива и кислорода). Эта разница в энергии высвобождается в виде тепла и света.