Номер 66, страница 10 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Жидкости и газы нагревают снизу для того, чтобы тепло эффективно распределялось по всему объему за счет явления конвекции.

Конвекция – это вид теплопередачи, при котором энергия переносится потоками самого вещества (жидкости или газа). Этот процесс основан на изменении плотности вещества при нагревании и действии силы тяжести.

Когда источник тепла находится снизу:

1. Нижние слои жидкости или газа нагреваются, их температура растет. Молекулы начинают двигаться быстрее, и среднее расстояние между ними увеличивается. Это приводит к расширению вещества.

2. При расширении объем $\text{V}$ увеличивается, а масса $\text{m}$ остается прежней. Следовательно, плотность $ \rho = m/V $ нагретого слоя уменьшается.

3. Под действием архимедовой силы, более холодные и плотные верхние слои выталкивают вверх менее плотные и горячие нижние слои.

4. Холодные слои, опустившись вниз, в свою очередь нагреваются, становятся менее плотными и тоже поднимаются вверх.

В результате возникает непрерывная циркуляция вещества — конвекционные потоки. Теплые потоки поднимаются, а холодные опускаются, что приводит к перемешиванию и быстрому, равномерному прогреву всего объема жидкости или газа.

Если же нагревать жидкость или газ сверху, то верхний слой станет теплым и менее плотным. Так как он уже находится наверху, конвекционные потоки не возникнут. Тепло будет передаваться вниз очень медленно, в основном за счет теплопроводности, которая у жидкостей и газов незначительна.

Ответ: Жидкости и газы нагревают снизу для создания конвекционных потоков. Нагретые нижние слои становятся менее плотными и поднимаются вверх, а их место занимают более холодные и плотные верхние слои, которые опускаются вниз. Этот процесс циркуляции обеспечивает эффективное и равномерное распределение тепла по всему объему вещества.