Номер 39.42, страница 148 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 39. Виды теплопередачи. Глава 6. Тепловые явления - номер 39.42, страница 148.

39.42 [982] Зачем оболочку стратостата красят серебряной краской?

Решение

Оболочку стратостата красят серебряной краской для терморегуляции, что является ключевым фактором для обеспечения стабильности и безопасности полета на больших высотах.

В стратосфере, где воздух сильно разрежен, основной способ теплообмена — это излучение. Существует две основные проблемы, связанные с температурой, которые решает серебряное покрытие.

Во-первых, в дневное время стратостат подвергается интенсивному солнечному излучению. Если бы оболочка была темной, она бы сильно нагревалась, поглощая солнечные лучи. Это привело бы к нагреву и расширению газа внутри (гелия или водорода), созданию избыточного давления и риску разрыва оболочки или неконтролируемого подъема. Серебряная поверхность имеет высокую отражательную способность, то есть она отражает большую часть солнечного света и слабо поглощает энергию. Это защищает стратостат от перегрева.

Во-вторых, в ночное время или при заходе в тень Земли стратостат начинает терять тепло, излучая его в холодное космическое пространство. Тела с темной поверхностью не только хорошо поглощают, но и хорошо излучают тепло. Такая оболочка быстро бы остыла, газ внутри сжался, и стратостат начал бы стремительно терять высоту. Серебряная поверхность, наоборот, обладает низкой излучательной способностью. Она медленно отдает тепло, что помогает предотвратить резкое охлаждение газа и сохранить подъемную силу на протяжении ночи.

Таким образом, серебряное покрытие работает как тепловой щит: днем оно отражает солнечное тепло, а ночью удерживает внутреннее тепло.

Ответ: Оболочку стратостата красят серебряной краской, чтобы минимизировать теплообмен с окружающей средой за счет излучения. Серебристая поверхность хорошо отражает солнечное излучение, предотвращая перегрев и расширение газа днем, и в то же время плохо излучает собственное тепло, что предохраняет газ от сильного охлаждения и сжатия ночью. Это помогает поддерживать более стабильную температуру и высоту полета.