Страница 146 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета

Авторы: Лукашик В. И., Иванова Е. В.

Тип: Сборник задач

Издательство: Просвещение

Год издания: 2021 - 2025

Цвет обложки: голубой

ISBN: 978-5-09-090938-9

Популярные ГДЗ в 7 классе

Cтраница 146

№39.17 (с. 146)
Условие. №39.17 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.17, Условие

39.17 [958] При одинаковой температуре (ниже температуры тела человека) кирпич на ощупь кажется теплее гранита. Какой из этих строительных материалов обладает лучшей теплопроводностью?

Решение. №39.17 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.17, Решение
Решение 3. №39.17 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.17, Решение 3
Решение 4. №39.17 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.17, Решение 4
Решение 5. №39.17 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.17, Решение 5
Решение 6. №39.17 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.17, Решение 6
Решение 7. №39.17 (с. 146)

Решение

Ощущение тепла или холода, которое испытывает человек при прикосновении к какому-либо предмету, зависит от интенсивности теплообмена между рукой и этим предметом.

В условии задачи указано, что температура кирпича и гранита одинакова и ниже температуры тела человека (которая составляет примерно $36,6^\circ \text{C}$). Это означает, что при контакте с обоими материалами рука человека, имеющая более высокую температуру, будет отдавать им тепло.

Материал, который кажется на ощупь холоднее, является материалом, который быстрее отводит тепло от руки. Скорость передачи тепла определяется свойством материала, называемым теплопроводностью. Чем выше теплопроводность материала, тем интенсивнее он забирает тепло, и тем более холодным он ощущается.

Поскольку гранит на ощупь кажется холоднее кирпича, это означает, что гранит отводит тепло от руки человека быстрее. Следовательно, гранит обладает большей (лучшей) теплопроводностью. Кирпич, в свою очередь, имеет более низкую теплопроводность, он хуже проводит тепло, поэтому отток тепла от руки происходит медленнее, и он кажется теплее.

Ответ: лучшей теплопроводностью обладает гранит.

№39.18 (с. 146)
Условие. №39.18 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.18, Условие

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

Решение. №39.18 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.18, Решение
Решение 3. №39.18 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.18, Решение 3
Решение 4. №39.18 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.18, Решение 4
Решение 5. №39.18 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.18, Решение 5
Решение 6. №39.18 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.18, Решение 6
Решение 7. №39.18 (с. 146)

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.

№39.19 (с. 146)
Условие. №39.19 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.19, Условие

39.19 [960] В какой обуви больше мёрзнут ноги зимой: в просторной или тесной?

Решение. №39.19 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.19, Решение
Решение 3. №39.19 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.19, Решение 3
Решение 4. №39.19 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.19, Решение 4
Решение 5. №39.19 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.19, Решение 5
Решение 6. №39.19 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.19, Решение 6
Решение 7. №39.19 (с. 146)

Решение

Ноги зимой больше мёрзнут в тесной обуви. Это обусловлено двумя основными физическими и физиологическими процессами: теплоизоляцией и кровообращением.

В просторной обуви между ногой (в носке) и внутренней поверхностью ботинка образуется воздушная прослойка. Воздух является очень плохим проводником тепла, то есть хорошим теплоизолятором. Эта неподвижная воздушная прослойка значительно замедляет процесс отдачи тепла от ноги к холодной внешней среде. Кроме того, свободная обувь не мешает нормальному кровообращению. Кровь, циркулируя, постоянно доставляет тепло к конечностям, согревая их изнутри.

В тесной обуви ситуация обратная. Во-первых, она сдавливает стопу и кровеносные сосуды. Это приводит к нарушению кровообращения, из-за чего приток теплой крови к ногам уменьшается. В результате внутренний обогрев ног организмом ослабевает, и они быстро остывают. Во-вторых, в тесной обуви практически отсутствует теплоизолирующая воздушная прослойка. Нога плотно контактирует с материалом обуви, что ускоряет потерю тепла через прямую теплопроводность. Также сдавливаются утеплитель обуви и носок, что уменьшает их толщину и теплоизолирующие свойства.

Таким образом, решающим фактором является сочетание ухудшенной теплоизоляции и нарушенного кровообращения в тесной обуви.

Ответ: ноги больше мёрзнут в тесной обуви.

№39.20 (с. 146)
Условие. №39.20 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.20, Условие

39.20 [961] Почему шерстяная одежда сохраняет теплоту лучше, чем хлопчатобумажная?

Решение. №39.20 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.20, Решение
Решение 3. №39.20 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.20, Решение 3
Решение 4. №39.20 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.20, Решение 4
Решение 5. №39.20 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.20, Решение 5
Решение 6. №39.20 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.20, Решение 6
Решение 7. №39.20 (с. 146)

Решение

Способность одежды сохранять тепло определяется ее теплоизоляционными свойствами, то есть тем, насколько эффективно она замедляет передачу тепла от тела человека в окружающую среду. Ключевую роль в теплоизоляции играет не столько сам материал волокон, сколько воздух, который удерживается между ними. Воздух имеет очень низкую теплопроводность, и поэтому чем больше неподвижного воздуха содержится в структуре ткани, тем лучше она сохраняет тепло.

Разница в теплосберегающих свойствах шерстяной и хлопчатобумажной одежды объясняется двумя главными причинами.

Во-первых, это структура волокон и ткани. Шерстяные волокна от природы имеют извитую, волнистую форму. Благодаря такой структуре, при изготовлении пряжи и ткани между волокнами образуется и удерживается большое количество воздуха в виде мельчайших "карманов". Эта воздушная прослойка и выступает в качестве основного изолятора. Волокна хлопка, наоборот, более гладкие и прямые. Поэтому хлопчатобумажная ткань имеет более плотную структуру с меньшим объемом удерживаемого воздуха.

Во-вторых, это взаимодействие с влагой. Человеческое тело постоянно выделяет влагу в виде пота. Шерсть обладает уникальной способностью поглощать значительное количество водяного пара (до 30% от собственного веса), оставаясь при этом сухой на ощупь. Важно, что даже при впитывании влаги шерстяная ткань сохраняет свою рыхлую, объемную структуру, а значит, и воздушные прослойки, продолжая эффективно изолировать тепло. Хлопок же, хотя и хорошо впитывает влагу, при намокании теряет свою структуру: его волокна набухают, слипаются, и воздушные карманы заполняются водой. Теплопроводность воды примерно в 25 раз выше теплопроводности воздуха, поэтому мокрая хлопковая одежда перестает греть и, наоборот, начинает активно отводить тепло от тела, вызывая сильное охлаждение.

Таким образом, шерстяная одежда является лучшим теплоизолятором благодаря своей способности удерживать большой объем воздуха и сохранять это свойство даже во влажном состоянии.

Ответ: Шерстяная одежда сохраняет теплоту лучше, чем хлопчатобумажная, потому что из-за извитой структуры шерстяных волокон в ткани создается множество воздушных полостей. Неподвижный воздух в этих полостях является отличным теплоизолятором. Кроме того, шерсть сохраняет свою рыхлую структуру и теплоизоляционные свойства даже при намокании, в то время как намокший хлопок теряет воздушные прослойки, которые замещаются водой, что резко увеличивает его теплопроводность и приводит к потере тепла.

№39.21 (с. 146)
Условие. №39.21 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.21, Условие

39.21 [962] Зачем на зиму приствольные круги земли у плодовых деревьев покрывают слоями торфа, навоза или древесных опилок?

Решение. №39.21 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.21, Решение
Решение 3. №39.21 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.21, Решение 3
Решение 4. №39.21 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.21, Решение 4
Решение 5. №39.21 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.21, Решение 5
Решение 6. №39.21 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.21, Решение 6
Решение 7. №39.21 (с. 146)

Приствольные круги земли у плодовых деревьев на зиму покрывают слоями торфа, навоза или древесных опилок для защиты корневой системы от вымерзания. Этот агротехнический прием основан на физическом явлении теплоизоляции.

Торф, навоз и древесные опилки являются рыхлыми, пористыми материалами. В их структуре между частицами содержится большое количество воздуха. Воздух, особенно когда он находится в неподвижном состоянии в порах, обладает очень низкой теплопроводностью, то есть является хорошим теплоизолятором.

Зимой температура воздуха опускается значительно ниже нуля, в то время как земля, накопившая тепло за лето, остывает медленнее. Слой укрывного материала (мульчи) создает на поверхности почвы теплоизолирующую "подушку". Эта "подушка" значительно замедляет процесс теплообмена между почвой и холодной атмосферой. В результате тепло уходит из земли гораздо медленнее, и почва под укрытием не промерзает на большую глубину или сохраняет более высокую температуру по сравнению с открытым грунтом.

Таким образом, корни деревьев, особенно молодые и наиболее чувствительные к морозу, оказываются защищенными от повреждения. Это обеспечивает успешную зимовку растений и их здоровье в следующем вегетационном периоде. Схожий защитный эффект оказывает и толстый слой рыхлого снега, который также является отличным теплоизолятором благодаря большому количеству воздуха, заключенного между снежинками.

Ответ: Торф, навоз и опилки — это пористые материалы, содержащие много воздуха. Воздух является плохим проводником тепла (хорошим теплоизолятором). Слой этих материалов замедляет остывание почвы, создавая теплоизоляцию и защищая корни деревьев от замерзания.

№39.22 (с. 146)
Условие. №39.22 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.22, Условие

39.22 [989] Можно ли термос временно использовать для хранения мороженого?

Решение. №39.22 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.22, Решение
Решение 3. №39.22 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.22, Решение 3
Решение 4. №39.22 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.22, Решение 4
Решение 5. №39.22 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.22, Решение 5
Решение 6. №39.22 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.22, Решение 6
Решение 7. №39.22 (с. 146)

Решение

Да, термос можно использовать для временного хранения мороженого. Основная функция термоса (сосуда Дьюара) заключается в обеспечении теплоизоляции содержимого от внешней среды. Это означает, что термос препятствует теплообмену в любом направлении.

Конструкция термоса призвана минимизировать все виды теплопередачи:

  1. Теплопроводность и конвекция: Между внешней и внутренней стенками термоса создан вакуум (разреженный воздух). Поскольку в вакууме практически нет частиц, перенос тепла посредством теплопроводности и конвекции через это пространство почти невозможен.
  2. Излучение: Внутренние поверхности стенок термоса делают зеркальными (покрывают слоем серебра). Зеркальная поверхность хорошо отражает тепловое излучение и плохо его поглощает и испускает.

Когда мы наливаем в термос горячий чай, его стенки не дают теплу уходить наружу. Когда же мы кладем в термос холодное мороженое, те же самые стенки и вакуумная прослойка препятствуют проникновению тепла из окружающей среды внутрь. Таким образом, термос замедляет процесс нагревания и таяния мороженого.

Эффективность термоса не идеальна, и со временем мороженое все равно растает, но это произойдет значительно медленнее, чем при комнатной температуре. Поэтому для временного хранения, например, во время транспортировки, термос является очень подходящим средством.

Ответ: Да, можно. Термос предназначен для минимизации теплообмена с окружающей средой, поэтому он замедляет не только остывание горячих продуктов, но и нагревание холодных. Мороженое в термосе будет оставаться холодным и таять гораздо дольше, чем вне его.

№39.23 (с. 146)
Условие. №39.23 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.23, Условие

39.23 [н] Известно, что тепло самопроизвольно переходит от более нагретого тела к менее нагретому. В холодильнике — наоборот. Нет ли здесь нарушения законов природы? Можно ли, открыв на значительное время дверцу холодильника, остудить воздух в комнате?

Решение. №39.23 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.23, Решение
Решение 4. №39.23 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.23, Решение 4
Решение 7. №39.23 (с. 146)

Нет ли здесь нарушения законов природы?

Решение
В утверждении о том, что тепло самопроизвольно переходит от более нагретого тела к менее нагретому, ключевым является слово «самопроизвольно». Это одна из формулировок второго закона термодинамики (постулат Клаузиуса), который гласит: невозможен процесс, единственным результатом которого является передача тепла от более холодного тела к более горячему.

Холодильник действительно переносит тепло от холодной внутренней камеры (менее нагретое тело) в более теплую окружающую среду комнаты (более нагретое тело). Однако этот процесс не является самопроизвольным. Для его осуществления совершается работа. Электрический компрессор холодильника, потребляя электроэнергию, сжимает хладагент, заставляя его циркулировать и переносить тепло.

Холодильник представляет собой тепловую машину, работающую в обратном цикле (тепловой насос). Он отбирает количество теплоты $Q_2$ от холодного резервуара (внутренней камеры) и, благодаря совершению над рабочим телом (хладагентом) работы $W$, передает количество теплоты $Q_1$ горячему резервуару (комнате). Согласно первому закону термодинамики (закону сохранения энергии), количество теплоты, отданное комнате, равно сумме теплоты, отобранной из камеры, и работы, совершенной компрессором:

$Q_1 = Q_2 + W$

Поскольку работа $W$ совершается внешней силой (электрической сетью), процесс не является самопроизвольным, и передача тепла «против» градиента температур становится возможной. Таким образом, работа холодильника не нарушает законов природы, в частности, второго закона термодинамики, так как его формулировка относится только к самопроизвольным процессам.

Ответ: Нарушения законов природы нет, так как перенос тепла от холодного тела к горячему в холодильнике не является самопроизвольным процессом, а происходит за счет совершения внешней работы.

Можно ли, открыв на значительное время дверцу холодильника, остудить воздух в комнате?

Решение
Когда дверца холодильника открыта, он продолжает работать, пытаясь охладить пространство перед собой, которое теперь является частью комнаты. Его испаритель (охлаждающие решетки внутри) поглощает теплоту $Q_2$ из воздуха комнаты. Одновременно с этим, его конденсатор (решетка на задней стенке) выделяет теплоту $Q_1$ в ту же самую комнату.

Как было показано ранее, работа холодильника основана на совершении работы $W$ компрессором. Эта работа, совершаемая за счет потребления электроэнергии, в конечном итоге также превращается в тепло и выделяется в окружающую среду (комнату) через радиатор и работающий двигатель компрессора. Согласно закону сохранения энергии, количество теплоты, выделенное в комнату ($Q_1$), больше количества теплоты, поглощенного из нее ($Q_2$), на величину совершенной работы $W$:

$Q_1 = Q_2 + W$

Таким образом, холодильник с открытой дверцей фактически работает как обогреватель. Он забирает тепло из одной части комнаты и выделяет еще большее количество тепла в другую ее часть. Суммарный эффект для комнаты как для замкнутой системы — это выделение в нее дополнительной теплоты, равной работе $W$, совершенной компрессором. В результате воздух в комнате не остынет, а наоборот, нагреется.

Ответ: Нет, остудить воздух в комнате таким образом нельзя. Холодильник с открытой дверцей будет работать как обогреватель, и температура в комнате повысится.

№39.24 (с. 146)
Условие. №39.24 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.24, Условие

39.24 [964] Прежде чем налить кипяток в стакан, туда опускают чайную ложку. Объясните, для чего это делают.

Решение. №39.24 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.24, Решение
Решение 3. №39.24 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.24, Решение 3
Решение 4. №39.24 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.24, Решение 4
Решение 5. №39.24 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.24, Решение 5
Решение 6. №39.24 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.24, Решение 6
Решение 7. №39.24 (с. 146)

Решение

Данное действие основано на законах теплопередачи и теплового расширения тел. Когда в стеклянный стакан наливают кипяток, происходит резкий нагрев его стенок. Процесс можно объяснить следующими этапами:

1. Теплопроводность материалов. Стекло является материалом с низкой теплопроводностью. Это означает, что тепло от горячей воды передается через стенку стакана медленно. Металл, из которого сделана чайная ложка, наоборот, обладает высокой теплопроводностью.

2. Термическое расширение и напряжение. При наливании кипятка внутренняя поверхность стакана быстро нагревается до высокой температуры и начинает расширяться. Внешняя поверхность при этом остается холодной, так как тепло не успевает дойти до нее. Из-за этой разницы в расширении в материале стекла возникают сильные внутренние механические напряжения. Поскольку стекло — хрупкий материал, эти напряжения могут превысить его предел прочности, что приведет к появлению трещин (стакан лопнет). Это явление называется термическим ударом.

3. Роль металлической ложки. Когда в стакане находится металлическая ложка, часть тепловой энергии от кипятка немедленно передается ложке. Благодаря высокой теплопроводности и достаточной теплоемкости, ложка быстро поглощает значительное количество тепла. Это приводит к двум эффектам:

  • Температура воды, непосредственно контактирующей со стеклом, оказывается несколько ниже, чем температура кипения.
  • Нагрев внутренней стенки стакана происходит медленнее и более равномерно, так как ложка помогает распределить тепло.

В результате разница температур между внутренней и внешней стенками стакана уменьшается, внутренние напряжения в стекле не достигают критического значения, и стакан остается целым.

Ответ: Чайную ложку опускают в стакан перед тем, как налить кипяток, для предотвращения его растрескивания от термического удара. Металлическая ложка обладает высокой теплопроводностью и быстро поглощает часть тепла от кипятка, тем самым снижая резкий перепад температур на стенках стакана и уменьшая возникающие в стекле опасные внутренние напряжения.

№39.25 (с. 146)
Условие. №39.25 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.25, Условие

39.25 [965] Зачем в странах Средней Азии местные жители во время сильной жары носят шапки и ватные халаты?

Решение. №39.25 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.25, Решение
Решение 3. №39.25 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.25, Решение 3
Решение 4. №39.25 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.25, Решение 4
Решение 5. №39.25 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.25, Решение 5
Решение 6. №39.25 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.25, Решение 6
Решение 7. №39.25 (с. 146)

Решение

На первый взгляд, ношение теплой одежды, такой как ватные халаты и шапки, в сильную жару кажется нелогичным. Однако эта традиция, распространенная в странах Средней Азии, имеет глубокое физическое обоснование и является эффективным способом защиты организма от перегрева. Это связано с несколькими ключевыми процессами теплообмена.

1. Теплоизоляция от внешней среды. В условиях сильной жары, характерной для Средней Азии, температура воздуха может достигать $40-50^{\circ} \text{C}$, что значительно выше нормальной температуры человеческого тела (около $36,6^{\circ} \text{C}$). В такой ситуации тепловой поток направлен не от тела в окружающую среду, а наоборот, от горячего воздуха к телу. Ватный халат и шапка состоят из волокнистого материала, который удерживает большое количество воздуха. Воздух является очень плохим проводником тепла. Таким образом, толстый слой одежды создает мощный теплоизоляционный барьер, который препятствует нагреву тела от раскаленного окружающего воздуха. Одежда работает по принципу термоса, поддерживая более низкую температуру тела по сравнению с окружающей средой.

2. Защита от солнечного излучения. Плотная ткань халата и шапки полностью поглощает или отражает интенсивное солнечное излучение, не позволяя ему достигать кожи. Это предотвращает прямой нагрев тела инфракрасными лучами солнца и защищает кожу от ожогов.

3. Регуляция процесса потоотделения. Для охлаждения тело выделяет пот. В сухом и жарком климате испарение с открытой кожи происходит очень быстро, что приводит к большим потерям влаги и риску обезвоживания. Ватный халат впитывает выделяющийся пот. Это создает между телом и одеждой слой влажного воздуха, что замедляет испарение непосредственно с кожи. Влага испаряется уже с внешней поверхности халата, забирая тепло из окружающей среды и от самой одежды, что обеспечивает более равномерное и продолжительное охлаждение тела, а также помогает сохранить водный баланс в организме.

4. Защита головы от перегрева. Голова особенно уязвима для прямого солнечного света и перегрева, что может привести к солнечному удару. Головной убор выполняет те же функции, что и халат: изолирует от горячего воздуха и защищает от прямых солнечных лучей, предотвращая опасный перегрев мозга.

Таким образом, эта традиционная одежда является высокоэффективной системой пассивного охлаждения и защиты организма в экстремальных климатических условиях.

Ответ: В странах Средней Азии местные жители во время сильной жары носят шапки и ватные халаты для комплексной защиты от перегрева. Эта одежда служит теплоизолятором, который препятствует нагреву тела от горячего воздуха, защищает от прямого солнечного излучения и регулирует процесс потоотделения, обеспечивая длительное охлаждение и предотвращая обезвоживание организма.

№39.26 (с. 146)
Условие. №39.26 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.26, Условие

39.26 [966] Почему снегозадержание, проводимое на полях в засушливых областях страны, не только хорошее средство накопления влаги в почве, но и способ борьбы с вымерзанием озимых посевов?

Решение. №39.26 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.26, Решение
Решение 3. №39.26 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.26, Решение 3
Решение 4. №39.26 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.26, Решение 4
Решение 5. №39.26 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.26, Решение 5
Решение 6. №39.26 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.26, Решение 6
Решение 7. №39.26 (с. 146)

Снегозадержание является комплексным агротехническим мероприятием, которое решает две ключевые задачи, особенно актуальные для засушливых регионов с суровыми зимами. Эффективность этого метода объясняется физическими свойствами снега.

Накопление влаги в почве

Снежный покров, удерживаемый на полях, является важнейшим источником весенней влаги. В засушливых районах количество осадков в теплое время года часто бывает недостаточным для нормального развития растений. Снегозадержание позволяет накопить зимние осадки. Весной, при таянии, снег обеспечивает равномерное и глубокое пропитывание почвы талой водой. Это создает необходимый запас влаги в корнеобитаемом слое, который используется растениями на начальных, самых важных этапах их роста, что в итоге способствует повышению урожайности.

Способ борьбы с вымерзанием озимых посевов

Снег обладает очень низкой теплопроводностью. Это связано с его рыхлой, пористой структурой: между снежинками содержится много воздуха, который является плохим проводником тепла. В результате снежный покров действует как естественный теплоизолятор, укрывая почву и озимые культуры "одеялом". Он защищает их от резких перепадов температур и сильных морозов. Под слоем снега температура почвы остается значительно выше, чем температура воздуха, и часто держится на уровне около 0°C. Это предотвращает глубокое промерзание почвы и гибель узлов кущения и корневой системы озимых культур – их наиболее уязвимых частей. Таким образом, снегозадержание обеспечивает успешную перезимовку посевов.

Ответ: Снегозадержание является хорошим средством накопления влаги, так как тающий весной снег насыщает почву водой, что критически важно в засушливых областях. Одновременно оно является и способом борьбы с вымерзанием озимых посевов, поскольку снежный покров, обладая низкой теплопроводностью, защищает растения от сильных морозов, работая как теплоизолятор.

№39.27 (с. 146)
Условие. №39.27 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.27, Условие

39.27* [967*] Изменится ли давление воды на дно сосуда (см. рис. III-60), если перенести сосуд из тёплой комнаты в холодную? Почему в тёплой комнате в нижней части сосуда вода будет перемещаться слева направо?

Решение. №39.27 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.27, Решение
Решение 3. №39.27 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.27, Решение 3
Решение 4. №39.27 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.27, Решение 4
Решение 5. №39.27 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.27, Решение 5
Решение 6. №39.27 (с. 146)
ГДЗ Физика, 7-9 класс Сборник задач, авторы: Лукашик Владимир Иванович, Иванова Елена Владимировна, издательство Просвещение, Москва, 2021, голубого цвета, страница 146, номер 39.27, Решение 6
Решение 7. №39.27 (с. 146)

Изменится ли давление воды на дно сосуда, если перенести сосуд из тёплой комнаты в холодную?

Давление воды на дно сосуда не изменится, при условии, что сосуд имеет вертикальные стенки (постоянную площадь поперечного сечения), как это обычно бывает в подобных задачах (в частности, для сосуда на рис. III-60, который представляет собой трубку постоянного сечения).

Гидростатическое давление столба жидкости на дно сосуда вычисляется по формуле:

$P = \rho g h$

где $\rho$ — плотность жидкости, $g$ — ускорение свободного падения, $h$ — высота столба жидкости.

При переносе сосуда из тёплой комнаты в холодную его температура, а следовательно, плотность $\rho$ и объём $V$ воды изменятся. Однако масса воды $m$ в сосуде останется постоянной.

Массу воды можно выразить через её объём и плотность: $m = \rho V$. Для сосуда с постоянной площадью поперечного сечения $S$, объём воды равен $V = S h$. Таким образом, масса воды: $m = \rho S h$.

Из этого соотношения можно выразить произведение плотности на высоту: $\rho h = \frac{m}{S}$.

Подставим это выражение в формулу для давления:

$P = g (\rho h) = g \frac{m}{S} = \frac{mg}{S}$

Поскольку масса воды $m$, ускорение свободного падения $g$ и площадь поперечного сечения сосуда $S$ являются постоянными величинами, то и давление $P$, оказываемое водой на дно, изменяться не будет. Уменьшение или увеличение плотности воды при изменении температуры будет точно скомпенсировано соответствующим увеличением или уменьшением высоты столба воды, так что их произведение $\rho h$ остаётся неизменным. Это справедливо даже с учётом аномального поведения плотности воды вблизи 4°C.

Ответ: Давление воды на дно сосуда не изменится.

Почему в тёплой комнате в нижней части сосуда вода будет перемещаться слева направо?

Движение воды в замкнутом контуре, описанное в задаче, является примером естественной конвекции. Конвекция в жидкостях и газах возникает из-за разности температур, которая приводит к разности плотностей и, как следствие, к возникновению выталкивающих сил.

Направление движения воды в нижней части сосуда слева направо означает, что вода в левой вертикальной трубке опускается, а в правой — поднимается. Это может происходить только в том случае, если вода в правой трубке имеет меньшую плотность, а значит, более высокую температуру, чем вода в левой трубке.

Условие "в тёплой комнате" подразумевает, что система получает тепло от окружающей среды. Для создания устойчивой циркуляции в указанном направлении необходимо, чтобы правая часть сосуда нагревалась сильнее левой. Вероятнее всего, в условии задачи или на рисунке III-60 подразумевается наличие локального источника тепла у правой вертикальной трубки. Механизм конвекции в этом случае следующий:

  • Вода в правой вертикальной трубке нагревается, её плотность $\rho_{пр}$ уменьшается.
  • Вода в левой трубке остаётся более холодной, и её плотность $\rho_{лев}$ больше, чем плотность воды справа ($\rho_{лев} > \rho_{пр}$).
  • Из-за разности плотностей возникает разность давлений. Сила давления со стороны более плотного столба холодной воды в левой части превышает силу давления со стороны менее плотного столба тёплой воды в правой.
  • Эта разность давлений приводит к вытеснению тёплой воды вверх по правой трубке.
  • В результате устанавливается непрерывная циркуляция: вода поднимается по правой трубке, перетекает в левую часть по верхней горизонтальной трубке, по пути остывая, опускается по левой трубке и затем перемещается по нижней горизонтальной трубке слева направо, замыкая контур.

Ответ: Движение воды слева направо в нижней части сосуда вызвано явлением естественной конвекции. Оно возникает из-за неравномерного нагрева: вода в правой части сосуда теплее и имеет меньшую плотность, чем в левой, что заставляет её подниматься, в то время как более холодная и плотная вода слева опускается.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться