Параграф 4 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)

При нагревании одного конца проволоки скорость колебательного движения молекул металла увеличивается, увеличивается их кинетическая энергия и, поскольку молекулы постоянно взаимодействуют друг с другом, это увеличение энергии передается другим молекулам. Начинает повышаться температура следующей части проволоки и т.д. пока не прогреется вся проволока.
2. В чём состоит процесс теплопроводности?
Теплопроводность — процесс, при котором энергия передаётся от одного тела к другому или от одной части тела к другой за счёт теплового движения частиц и их взаимодействия между собой.
3. Объясните на основе МКТ нагревание ложки, опущенной в горячую воду.
В стакан с горячим чаем опустим ложку. Через некоторое время она нагреется, а чай немного остынет. Почему это происходит? Частицы горячей воды движутся в среднем с большими скорос¬тями, чем частицы холодной ложки. Встречая на своём пути холодную ложку, эти частицы воды передают частицам ложки часть своей кинетической энергии. При этом внутренняя энергия воды уменьшается, а ложки — увеличивается.
4. Объясните опыт (см. рис. 11), показывающий, что различные вещества обладают разной теплопроводностью.
Возьмём пробирку с водой, опустим в неё кусочек льда. (Для того чтобы лёд утонул, его нужно утяжелить, например, прикрепить к нему гайку.) Расположим верхнюю часть пробирки над пламенем спиртовки. Нагревая пробирку, доведём воду до кипения (рис. 9). Что можно сказать о температуре воды в нижней части пробирки? Можно предположить, что вода не нагрелась, поскольку лёд не растаял. Значит, теплопроводность воды плохая.
Не только вода, но и другие жидкости, за исключением расплавленных металлов, обла¬дают плохой теплопроводностью. Это объясняется тем, что частицы в жидкости, как прави¬ло, расположены на больших расстояниях, чем в твёрдых телах. И взаимодействие молекул в жидкости слабее.
Расстояние между молекулами газа ещё больше, чем у жидкостей. Взаимодействуют они между собой очень слабо, поэтому следует ожидать, что теплопроводность газов очень мала.
5. Приведите примеры применения веществ, имеющих хорошую и плохую теплопроводность.
Наибольшую теплопроводность имеют металлы, наименьшую теплопроводность имеют пластмассы, дерево, кирпич.
Обсуди с товарищами.
1. Греет ли ватное одеяло?
Нет, не греет. Важно, чтобы между одеялом и телом было много воздуха, который как раз и греет, так как имеет малую теплопроводность. Важна плотность материала. Например, намного теплее будет под пуховым одеялом, так как между пушинками воздух задерживается и не дает теплу выходить.
2. Ножницы и карандаш, лежащие на столе, имеют одинаковую температуру. Почему же на ощупь ножницы кажутся холоднее?
Ножницы кажутся холоднее карандаша, поскольку теплопроводность металла выше теплопроводности дерева.
Задание.
Возьмите две проволочки — стальную и медную или стальную и алюминиевую длиной но 5 см каждая. Отметьте время в секундах и введите одновременно обе проволочки на 1 см в один и гот же слой верхней части пламени свечи, держа проволочки за один конец двумя пальцами. Пальцы должны захватывать 1 см каждой проволочки. Когда пальцам на одной проволочке станет горячо, нужно выпустить её из рук и отметить время. Так же поступите и с другой проволочкой. Сравните результаты. Остудите обе проволочки в блюдце с холодной водой (или под краном), вытрите их насухо тряпочкой и повторите опыт, чтобы закрепить результат.
Делаем по заданию, берем 2 проволоки: алюминиевую и стальную по 5 см каждая.
Алюминиевая проволока нагрелась за 90 секунд, а стальная за 45 секунд.
Удельная теплоемкость стали меньше, чем у алюминия.
Упражнение 4
1. Почему металлический чайник, стоящий на огне, брать рукой опасно, а горящую спичку можно держать, не обжигаясь?
Так как чайник сделан из металла, а металл имеет большую теплопроводность, он передает тепло человеку.
2. Объясните плохую теплопроводность газов на основе знаний о молекулярном строении вещества.
Это происходит из-за того, что расстояния между молекулами газов велики и плохо взаимодействуют друг с другом.
3. Почему вакуум имеет самую плохую теплопроводность?
Нет теплопроводности, так как плотность молекул слишком мала.
4. При какой температуре и металл, и дерево будут казаться на ощупь одинаково нагретыми?
Металл и дерево будут на ощупь казаться одинаково нагретыми, когда обмена теплом с человеком не будет.
5*. Половина ледяной поверхности пруда была покрыта с начала зимы толстым слоем снега, а другая половина расчищена для катания на коньках. На какой половине толщина льда больше?
Снег рыхлый, значит в нем много воздуха, значит он хуже, чем лед проводит тепло.

Вопрос 1

При нагревании одного конца металлического стержня скорость колебаний его частиц увеличивается. Частицы начинают передавать избыток энергии соседним частицам, и тепло постепенно распространяется по всему стержню.

Вопрос 2

Теплопроводность — это процесс передачи энергии от более нагретого тела к менее нагретому или от одной части тела к другой за счёт теплового движения частиц и их взаимодействия.

Вопрос 3

Горячая вода передаёт часть своей внутренней энергии ложке. Частицы воды движутся быстрее, чем частицы холодной ложки, поэтому при столкновениях энергия переходит от воды к ложке. В результате ложка нагревается, а вода немного остывает.

Вопрос 4

Если лёд в нижней части пробирки не растаял, хотя верхняя часть воды кипит, значит, тепло плохо передаётся вниз. Следовательно, вода обладает малой теплопроводностью. У жидкостей теплопроводность вообще невелика, а у газов ещё меньше, так как молекулы расположены далеко друг от друга и слабо взаимодействуют.

Вопрос 5

Хорошая теплопроводность нужна там, где тепло должно быстро передаваться: в металлической посуде, радиаторах отопления, утюгах, чайниках. Плохая теплопроводность нужна для теплоизоляции: в ручках кастрюль, термосах, одежде, деревянных и пластмассовых деталях.

Обсуди с товарищами

1. Ватное одеяло само не греет. Оно удерживает между волокнами воздух, а воздух плохо проводит тепло, поэтому тело медленнее отдаёт тепло окружающей среде.

2. Ножницы кажутся холоднее карандаша, потому что металл лучше проводит тепло, чем дерево. Металлические ножницы быстрее отводят тепло от руки, поэтому ощущаются более холодными.

Задание

При сравнении двух проволочек более быстро нагревается та, у которой теплопроводность больше. Если алюминиевая проволока нагрелась за 90 с, а стальная за 45 с, то быстрее нагрелась стальная проволока. Значит, в данном опыте сталь проводит тепло лучше алюминия.

Упражнение 4

1. Металлический чайник брать рукой опасно, потому что металл хорошо проводит тепло и быстро нагревается. Горящую спичку можно держать, не обжигаясь, так как она мала по размерам и тепло не успевает сильно передаться руке.

2. У газов плохая теплопроводность, потому что молекулы расположены далеко друг от друга и слабо взаимодействуют. Поэтому энергия передаётся между ними медленно.

3. Вакуум имеет самую плохую теплопроводность, потому что в нём нет частиц, которые могли бы передавать тепло.

4. Металл и дерево будут казаться на ощупь одинаково нагретыми, когда их температура будет равна температуре руки, то есть не будет заметного теплообмена с человеком.

5. Толщина льда больше на той половине пруда, которая была покрыта снегом. Снег содержит много воздуха и плохо проводит тепло, поэтому лёд под ним промерзает сильнее.