Номер 3, страница 17 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. Что общего и различного у конвекции и теплопроводности?

Конвекция и теплопроводность — это два из трех (наряду с излучением) видов теплопередачи. У них есть как общие черты, так и фундаментальные различия.

Общее у конвекции и теплопроводности:

• И конвекция, и теплопроводность являются механизмами переноса тепловой энергии от области с более высокой температурой к области с более низкой температурой.

• Оба процесса приводят к выравниванию температуры в системе, если она термически изолирована.

• Для осуществления обоих видов теплопередачи необходимо наличие вещества (среды). Они не могут происходить в вакууме.

Различия между конвекцией и теплопроводностью:

• Механизм переноса энергии:

  • При теплопроводности перенос энергии происходит за счет взаимодействия и столкновения микрочастиц (атомов, молекул) вещества. Сами частицы не перемещаются на большие расстояния, а лишь передают энергию соседям. Переноса вещества при этом не происходит.

  • При конвекции перенос энергии осуществляется непосредственно потоками (струями) самого вещества – жидкости или газа. Нагретые слои вещества становятся менее плотными и перемещаются, уступая место более холодным и плотным слоям.

• Агрегатное состояние вещества:

  • Теплопроводность происходит во всех агрегатных состояниях – в твердых телах, жидкостях и газах.

  • Конвекция возможна только в жидкостях и газах, то есть в средах, где частицы могут свободно перемещаться. В твердых телах, где частицы жестко зафиксированы в узлах кристаллической решетки, конвекция невозможна.

• Роль внешних сил:

  • Теплопроводность как процесс не зависит от действия внешних сил, например, силы тяжести.

  • Естественная конвекция возникает под действием силы тяжести (архимедовой силы), которая вызывает движение вещества из-за разности плотностей нагретых и холодных слоев.

Ответ:

Общим для конвекции и теплопроводности является то, что оба являются механизмами теплопередачи, происходящими от горячего к холодному и требующими наличия вещества. Основное различие заключается в механизме: теплопроводность – это передача энергии между соседними частицами без переноса вещества, а конвекция – это перенос энергии самими потоками вещества (жидкости или газа). Как следствие, теплопроводность происходит в твердых телах, жидкостях и газах, а конвекция – только в жидкостях и газах.