Номер 39.13, страница 145 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 6. Тепловые явления. Параграф 39. Виды теплопередачи - номер 39.13, страница 145.

Условие.

39.13 [954] Почему вы обжигаете губы, когда пьёте чай из металлической кружки, и не обжигаете, когда пьёте из фарфоровой кружки? (Температура чая одинаковая.)

Решение.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Это явление объясняется фундаментальным различием в физических свойствах металла и фарфора, а именно в их теплопроводности. Хотя температура чая и, следовательно, самой кружки в обоих случаях одинакова, скорость передачи тепла от кружки к вашим губам кардинально отличается.

Металлы обладают очень высокой теплопроводностью. Это означает, что они способны очень быстро и эффективно передавать тепловую энергию. Когда вы касаетесь губами горячей металлической кружки, тепло от точки контакта мгновенно передается вашей коже. Более того, тепло, которое ваши губы "забрали" у этого участка кружки, немедленно восполняется за счет быстрого притока тепла от всей остальной массы горячего металла. В результате на ваши губы воздействует интенсивный и непрерывный поток тепла, что приводит к быстрому нагреву тканей и ощущению ожога.

Фарфор (вид керамики), напротив, является плохим проводником тепла, то есть теплоизолятором. Его теплопроводность в десятки, а то и в сотни раз ниже, чем у металлов. Когда вы прикасаетесь к горячей фарфоровой кружке, она также начинает отдавать тепло вашим губам, но делает это очень медленно. Тепло отводится от точки контакта медленно, и приток тепла от других частей кружки к этому месту также очень медленный. Скорость передачи тепла оказывается недостаточной, чтобы вызвать резкое повышение температуры кожи и повредить ткани. Поэтому вы не чувствуете ожога.

Таким образом, ощущение ожога зависит не только от температуры контактирующего объекта, но и от скорости передачи тепловой энергии, которая определяется теплопроводностью материала.

Ответ: Мы обжигаем губы о металлическую кружку из-за её высокой теплопроводности, которая обеспечивает быструю и интенсивную передачу тепла от горячей кружки к губам. Фарфоровая кружка обладает низкой теплопроводностью, поэтому тепло от неё передается медленно, не успевая вызвать ожог, несмотря на то, что её температура такая же, как и у металлической.