Реши задание на изображении
На изображении два блока вопросов, поэтому отвечу на все пункты.
Краткие ответы
Верхний блок
Огонь нагревает дно колбы и воду около него. Тёплая вода расширяется, становится менее плотной и поднимается, а холодная опускается. Возникает круговое движение воды — конвекция.
Воздух над лампой нагревается, расширяется и поднимается вверх. Его место занимает более холодный воздух, опускающийся по сторонам лампы.
Конвекция — это перенос энергии потоками жидкости или газа.
В твёрдых телах частицы не могут свободно перемещаться потоками, поэтому конвекция в них невозможна.
Естественная конвекция: движение воды при кипении, подъём тёплого воздуха от батареи, морской бриз.
Вынужденная конвекция: циркуляция воды насосом в системе отопления, перемешивание жидкости мешалкой, движение воздуха вентилятором.
Нижний блок
При теплопроводности энергия передаётся от частицы к частице без перемещения вещества в целом. При конвекции энергия переносится движущимися потоками жидкости или газа.
Жидкости и газы нагревают снизу, потому что нагретые слои становятся менее плотными и поднимаются, а холодные опускаются. Так возникает циркуляция.
Днём суша нагревается быстрее воды. Воздух над сушей нагревается и поднимается, поэтому у поверхности возникает ветер с моря на сушу — дневной морской бриз.
Ночью суша остывает быстрее воды. Воздух над водой остаётся более тёплым и поднимается, поэтому ветер дует с суши к морю — ночной береговой бриз.
Ключевой принцип
При нагревании:
\[ \text{температура увеличивается} \Rightarrow \text{вещество расширяется} \Rightarrow \text{плотность уменьшается} \Rightarrow \text{вещество поднимается}. \]
При охлаждении происходит обратное:
\[ \text{плотность увеличивается} \Rightarrow \text{вещество опускается}. \]
Именно чередование подъёма тёплых и опускания холодных слоёв создаёт конвекционные потоки.
Проверка: во всех примерах тёплая жидкость или газ движутся вверх, а холодные — вниз, значит, объяснение основано на правильном механизме конвекции.
