Номер 39.8, страница 145 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 6. Тепловые явления. Параграф 39. Виды теплопередачи - номер 39.8, страница 145.

Условие.

39.8 [н] Вашу ладонь можно использовать как термодатчик. Прикладывая её к окружающим вас предметам, сделанным из различных материалов, определите на ощупь более и менее холодные. Составьте их перечень в порядке убывания теплопроводности.

Решение.

Решение 4.

Решение 7.

Все предметы, которые в течение длительного времени находятся в одном помещении, принимают одинаковую температуру, равную температуре окружающего воздуха (например, $T_{предметов} \approx 20-25^\circ \text{C}$). Температура человеческого тела, как правило, выше комнатной и составляет около $T_{тела} \approx 36.6^\circ \text{C}$. Когда мы прикасаемся ладонью к какому-либо предмету, начинается процесс теплопередачи: поскольку наша рука теплее, тепло от нее переходит к предмету.

Ощущение "холода" или "тепла" от прикосновения к предмету определяется не его температурой (которая у всех предметов в комнате одинакова), а скоростью отвода тепла от нашей руки. Эта скорость, в свою очередь, зависит от физического свойства материала, называемого теплопроводностью.

Материалы с высокой теплопроводностью, такие как металлы, очень быстро отводят тепло от ладони. Из-за этой быстрой и интенсивной потери тепла рецепторы на коже посылают в мозг сигнал, который мы интерпретируем как ощущение сильного холода.

Материалы с низкой теплопроводностью, являющиеся теплоизоляторами (например, дерево, пластик, шерсть), отводят тепло от руки очень медленно. Потеря тепла невелика, поэтому такие предметы на ощупь кажутся нам "теплыми" или, по крайней мере, не такими холодными.

Таким образом, используя ладонь в качестве термодатчика, можно составить рейтинг материалов по их теплопроводности. Чем холоднее кажется предмет при комнатной температуре, тем выше его теплопроводность.

Перечень материалов в порядке убывания теплопроводности

Проведя небольшой эксперимент и прикасаясь к различным предметам в комнате, можно составить следующий примерный список. Предметы, которые ощущаются как самые холодные, будут стоять в начале списка (наибольшая теплопроводность), а те, что ощущаются как самые теплые — в конце (наименьшая теплопроводность).

1. Металл (например, стальная ножка стула, алюминиевый радиатор, ложка). Ощущается как самый холодный материал из-за очень высокой скорости отвода тепла.
2. Камень, керамика, кафель (например, гранитная столешница, керамическая чашка, плитка на полу). Также ощущаются очень холодными, но, как правило, немного "теплее" металла.
3. Стекло (например, оконное стекло, стеклянный стакан). Хорошо проводит тепло и на ощупь кажется холодным.
4. Дерево (например, деревянный стол, стул, паркет). Ощущается заметно теплее, чем металл или стекло, так как его теплопроводность значительно ниже.
5. Пластик (например, корпус пульта дистанционного управления, компьютерная мышь). Как правило, ощущается еще теплее, чем дерево.
6. Бумага и картон (например, книга, картонная коробка). Ощущаются почти нейтральными по температуре.
7. Ткань (особенно шерсть), вата, пенопласт (например, шерстяной свитер, ковер, мягкая игрушка). Ощущаются теплыми, так как являются очень плохими проводниками тепла (хорошими теплоизоляторами). Их низкая теплопроводность во многом обусловлена наличием воздуха между волокнами или в порах.

Ответ: Примерный перечень материалов в порядке убывания их теплопроводности (от тех, что на ощупь самые холодные, до самых теплых): металл, камень/керамика, стекло, дерево, пластик, бумага/картон, ткань (шерсть, вата).