Номер 39.28, страница 147 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 39. Виды теплопередачи. Глава 6. Тепловые явления - номер 39.28, страница 147.

39.28 [968] Мальчик сделал термос (рис. VI-7). Объясните назначение мятой бумаги в крышке ящика, подушек, мятой бумаги, пересыпанной древесными опилками, в нижней части ящика.

Мятая бумага

Натянутая материя

Подушки

Рис. VI-7

Решение

Основная задача любого термоса, в том числе и самодельного, представленного на рисунке, — это максимально уменьшить теплообмен между его содержимым и окружающей средой. Тепло может передаваться тремя способами: теплопроводностью (через прямой контакт тел), конвекцией (потоками жидкости или газа) и излучением. Все элементы конструкции, упомянутые в задаче, служат для теплоизоляции, то есть для уменьшения всех возможных видов теплопередачи.

Назначение мятой бумаги в крышке ящика
Мятая бумага используется в качестве теплоизоляционного материала. При ее сминании образуется множество небольших воздушных полостей. Воздух является очень плохим проводником тепла, то есть обладает низкой теплопроводностью. Когда воздух оказывается запертым в этих маленьких полостях, он не может свободно циркулировать, что практически исключает перенос тепла за счет конвекции. Таким образом, слой мятой бумаги в крышке термоса значительно снижает потери тепла (или его поступление извне) через верхнюю часть ящика.

Ответ: Мятая бумага в крышке ящика выполняет роль теплоизолятора. Она содержит много неподвижного воздуха, который плохо проводит тепло, и тем самым уменьшает теплообмен между внутренним пространством термоса и окружающей средой через крышку.

Назначение подушек
Подушки, на которых стоит внутренний сосуд, выполняют две основные функции. Главная из них — теплоизоляционная. Они минимизируют передачу тепла через дно ящика за счет теплопроводности. Подушки изготавливают из материалов с низкой теплопроводностью (например, пробки, войлока, пенопласта). Они создают воздушный зазор между дном сосуда и дном ящика и имеют малую площадь соприкосновения, что существенно замедляет теплообмен. Вторая функция — механическая: подушки служат опорами для внутреннего сосуда и амортизируют возможные удары.

Ответ: Подушки предназначены для того, чтобы уменьшить передачу тепла от внутреннего сосуда к внешнему ящику (или наоборот) за счет теплопроводности, так как они сделаны из материала с низкой теплопроводностью и минимизируют прямой контакт между сосудом и ящиком.

Назначение мятой бумаги, пересыпанной древесными опилками, в нижней части ящика
Эта смесь является основным теплоизолирующим слоем, который заполняет пространство между стенками внутреннего сосуда и внешнего ящика. И мятая бумага, и древесные опилки — это материалы с очень низкой теплопроводностью. Их смесь создает сложную пористую структуру, которая задерживает большое количество воздуха в малых, изолированных друг от друга объемах. Это практически полностью подавляет конвекцию (перенос тепла потоками воздуха) и значительно снижает теплопроводность через сам материал. Опилки эффективно заполняют промежутки между комками бумаги, делая изоляционный слой более плотным и однородным.

Ответ: Мятая бумага, пересыпанная древесными опилками, является основным теплоизоляционным материалом, который заполняет пространство вокруг внутреннего сосуда. Эта смесь очень плохо проводит тепло и препятствует движению воздуха (конвекции), что значительно уменьшает общие теплопотери.