Номер 2, страница 264 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 46. Температура и тепловое равновесие. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Молекулярная физика и термодинамика - номер 2, страница 264.

Условие.

2. Почему лежащая на столе в комнате металлическая линейка на ощупь кажется холоднее, чем лежащая рядом с ней деревянная линейка?

Решение.

Несмотря на то, что металлическая и деревянная линейки находятся в одной комнате и, следовательно, имеют одинаковую температуру (равную температуре окружающей среды), они ощущаются по-разному при прикосновении. Это явление объясняется разной теплопроводностью материалов.

Теплопроводность — это способность материала передавать тепло. Металлы являются хорошими проводниками тепла, а дерево — плохим проводником тепла (теплоизолятором).

Температура человеческого тела (около 36,6 °C) выше комнатной температуры (обычно 20-25 °C). Когда мы прикасаемся к предмету, который холоднее нас, тепло начинает переходить от нашей руки к этому предмету. Ощущение холода как раз и связано со скоростью отвода тепла от нашей кожи.

Так как металл обладает высокой теплопроводностью, прикоснувшись к металлической линейке, мы вызываем интенсивный отток тепла от руки. Тепло быстро передается от точки контакта по всему объему линейки. Наши нервные окончания регистрируют эту быструю потерю тепла и посылают в мозг сигнал, который мы интерпретируем как ощущение холода.

Дерево, наоборот, имеет низкую теплопроводность. Прикоснувшись к деревянной линейке, мы также отдаем ей тепло, но этот процесс происходит гораздо медленнее. Тепло не успевает быстро распространиться по линейке, и слой дерева, непосредственно контактирующий с рукой, быстро нагревается до температуры, близкой к температуре кожи. Скорость отвода тепла снижается, и поэтому деревянная линейка кажется нам значительно теплее, чем металлическая.

Таким образом, разница в ощущениях вызвана не разницей температур линеек, а разницей в скорости передачи тепла от руки к линейкам из-за их различной теплопроводности.

Ответ: Металлическая линейка кажется холоднее, потому что металл обладает высокой теплопроводностью и быстро отводит тепло от руки, создавая ощущение холода. Дерево же является плохим проводником тепла (теплоизолятором), поэтому отток тепла от руки происходит медленно, и линейка не кажется холодной.