Global EE

Внутренняя… — Задание Физика 8 Класс №00049173

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Внутренняя Энергия и Теплопередача

№2. Задание без номера

ID: 00049173

Кусок свинца можно нагреть разными способами: ударяя по нему молотком, помещая его в пламя горелки или в горячую воду. Можно ли утверждать, что во всех этих случаях кусок свинца получил количество теплоты; увеличилась его внутренняя энергия?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

В условии два вопроса, и ловушка в том, что ответы на них разные. В быту «получил тепло» и «нагрелся» значат одно и то же, а в физике нет.

Разберёмся со словами. Количество теплоты — это энергия, которую тело получает или отдаёт при теплопередаче. Нет теплопередачи — нет и количества теплоты. А внутренняя энергия — это запас энергии молекул самого тела, и пополнить его можно разными путями.

Пламя горелки. Пламя намного горячее свинца, энергия сама переходит от него к куску. Это теплопередача, значит, количество теплоты свинец получил.

Горячая вода. То же самое: вода горячее свинца, идёт теплопередача, количество теплоты получено.

Молоток. Он не горячее свинца, греть ему нечем. Но он бьёт, действует сила, и свинец сминается. Значит, над куском совершается работа. Энергия свинца растёт, только это не количество теплоты.

Теперь про внутреннюю энергию. По условию кусок нагрелся каждый раз. Температура выросла, молекулы стали двигаться быстрее. Значит, внутренняя энергия увеличилась во всех трёх случаях, каким бы способом свинец ни грели.

Проверим себя контрпримером: пусть молоток и свинец одной температуры. Теплопередаче от молотка взяться неоткуда, а свинец от ударов всё равно теплеет. Значит, в этом случае дело точно не в теплопередаче.

Ответ

Количество теплоты — нет: его свинец получил только в пламени и в горячей воде, а при ударах молотком над ним совершали работу. Внутренняя энергия — да: она увеличилась во всех трёх случаях.
Другие задания по теме «Внутренняя Энергия и Теплопередача» (8)