Global EE

Внутренняя… — Задание Физика 8 Класс №00049109

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Внутренняя Энергия и Теплопередача

№2. Задание без номера

ID: 00049109

Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии:

а) при нагревании воды в кастрюле;

б) при сжатии и расширении воздуха;

в) при таянии льда;

г) при сжатии и растяжении резины.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Четыре разных случая, а смотреть на них будем одинаково. Два вопроса к каждому: каким способом пришла или ушла энергия (теплопередача или работа) и какая часть внутренней энергии изменилась (энергия движения молекул или энергия их взаимодействия).

а) Вода в кастрюле. От горячего дна теплота идёт к воде. Это теплопередача. Молекулы воды начинают двигаться быстрее, поэтому растёт энергия движения. Температура при этом растёт.

б) Сжатие и расширение воздуха. Здесь работает другой способ. Сжимаем воздух, например, поршнем — мы совершаем над ним работу, и его внутренняя энергия растёт, воздух нагревается. Даём воздуху расшириться — он сам совершает работу, тратит на неё свою внутреннюю энергию и охлаждается. Меняются обе части: скорость молекул и расстояние между ними.

в) Таяние льда. Лёд получает теплоту, а температура при таянии не меняется. Значит, энергия движения молекул осталась прежней. Вся теплота идёт на разрушение кристаллической решётки: молекулы покидают свои места, их расположение меняется, поэтому растёт энергия взаимодействия.

г) Резина. Сжимая или растягивая её, мы совершаем работу. Молекулы смещаются относительно друг друга, поэтому меняется энергия их взаимодействия. Отпусти растянутую резинку — она сама вернётся и совершит работу за счёт этого запаса.

Соберём итог. Способ: в а) и в) теплопередача, в б) и г) работа. Часть энергии: в а) движение молекул, в б) движение и расположение, в в) и г) расположение. Проверим себя опытом: насос при накачке теплеет, газ из баллона выходит холодным, а термометр в тающем льду стоит на месте, пока лёд не растает. Опыт не спорит ни с одним пунктом.

Ответ

а) Вода получает теплоту, её молекулы движутся быстрее; б) при сжатии над воздухом совершают работу и энергия растёт, при расширении воздух сам совершает работу и энергия уменьшается; в) лёд получает теплоту, она идёт на разрушение кристаллической решётки, меняется расположение молекул при неизменной температуре; г) над резиной совершают работу, меняется взаимное расположение молекул.
Другие задания по теме «Внутренняя Энергия и Теплопередача» (8)