Номер 24, страница 7 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Нагревание кофе в процессе перемалывания в электрокофемолке является следствием преобразования энергии. В основе этого явления лежат фундаментальные законы физики, в частности, закон сохранения энергии.

Процесс можно объяснить несколькими основными причинами:

Преобразование механической энергии в тепловую из-за трения. Это главная причина. Электрический двигатель кофемолки вращает с большой скоростью ножи (или жернова), которые совершают механическую работу по измельчению зерен. При этом возникает интенсивное трение: между поверхностью ножей и кофейными зернами, а также между самими частицами кофе, которые хаотично движутся и сталкиваются друг с другом. Работа, совершённая против сил трения, согласно закону сохранения энергии, переходит во внутреннюю энергию кофе и ножей. Увеличение внутренней энергии системы и проявляется как повышение её температуры.

Энергия на разрушение зерен. Часть механической работы также затрачивается на деформацию и разрушение твердой структуры кофейных зерен. Процесс разрыва межмолекулярных связей также сопровождается выделением тепла.

Тепловые потери двигателя. Электродвигатель, приводящий в движение ножи, не является идеальным и обладает коэффициентом полезного действия (КПД) меньше 100%. Это означает, что часть потребляемой им электрической энергии преобразуется не в полезную механическую работу, а в тепло. Это тепло выделяется из-за электрического сопротивления обмоток двигателя и трения в его движущихся частях. Выделившееся тепло передается корпусу кофемолки и, следовательно, дополнительно нагревает находящийся внутри кофе.

Таким образом, основная часть кинетической энергии, которая сообщается зернам для их измельчения, в итоге рассеивается в виде тепла, что и приводит к заметному нагреву молотого кофе.

Ответ: Кофе после перемалывания в электрокофемолке оказывается нагретым, потому что механическая работа, совершаемая ножами для измельчения зерен, преобразуется во внутреннюю (тепловую) энергию в результате интенсивного трения. Дополнительный нагрев происходит из-за тепла, выделяемого самим электродвигателем прибора в процессе его работы.