Номер 39.18, страница 146 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 39. Виды теплопередачи. Глава 6. Тепловые явления - номер 39.18, страница 146.

39.18 [959] Зимой на улице металл на ощупь холоднее дерева. Какими будут казаться на ощупь металл и дерево в сорокаградусную жару? Почему?

Ощущение температуры, которое мы испытываем при прикосновении к предмету, зависит не только от фактической температуры этого предмета, но и от его способности проводить тепло, то есть от теплопроводности. Металлы являются хорошими проводниками тепла (имеют высокую теплопроводность), в то время как дерево — плохой проводник тепла (имеет низкую теплопроводность).

В условии задачи описана ситуация зимой. Температура окружающего воздуха, а следовательно, и предметов на улице, ниже нормальной температуры человеческого тела ($T_{тела} \approx 36,6^\circ\text{C}$). Когда мы прикасаемся к металлу, он, благодаря высокой теплопроводности, быстро отводит тепло от нашей руки. Наши рецепторы воспринимают эту быструю потерю тепла как ощущение холода. Дерево же, будучи плохим проводником, отводит тепло от руки гораздо медленнее, поэтому оно и кажется нам менее холодным.

Рассмотрим ситуацию в сорокаградусную жару. Температура окружающего воздуха ($T_{воздуха} = 40^\circ\text{C}$) выше температуры нашего тела. И металл, и дерево будут нагреты до этой температуры. Теперь процесс теплопередачи пойдет в обратном направлении: от предметов к нашей руке.

Прикоснувшись к металлу, мы почувствуем сильный жар. Из-за высокой теплопроводности металл будет очень быстро и интенсивно передавать тепло нашей руке. Это может вызвать ощущение ожога.

Прикоснувшись к дереву, мы также почувствуем тепло, так как его температура выше температуры нашей руки. Однако из-за низкой теплопроводности дерева тепло будет передаваться в руку гораздо медленнее. Поэтому дерево будет казаться просто теплым, но не таким обжигающе горячим, как металл.

Таким образом, явление в обоих случаях (зимой и летом) объясняется одним и тем же свойством — разной теплопроводностью материалов, но направление теплового потока меняется.

Ответ: В сорокаградусную жару металл на ощупь будет казаться значительно горячее дерева. Это происходит потому, что металл обладает высокой теплопроводностью и быстро передает тепло руке, в то время как дерево, являясь плохим проводником тепла, передает его гораздо медленнее.