Номер 705, страница 81 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 30. Способы изменения внутренней энергии тела. Теплопроводность. Конвекция. Излучение - номер 705, страница 81.

Решение.

Решение

Утверждение, что воздух плохо проводит тепло, совершенно верно. Теплопроводность — это процесс передачи тепловой энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым за счёт теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов и т. д.). В газах, таких как воздух, молекулы находятся на большом расстоянии друг от друга и слабо взаимодействуют, поэтому перенос энергии путем прямого столкновения малоэффективен.

Однако остывание горячих предметов в воздухе происходит в основном за счет двух других механизмов теплопередачи:

1. Конвекция. Это основной способ теплообмена между поверхностью горячего предмета и воздухом. Слои воздуха, соприкасающиеся с горячим предметом, нагреваются, их плотность уменьшается, и они начинают подниматься вверх под действием выталкивающей силы (силы Архимеда). На их место опускаются более холодные и плотные слои воздуха. Этот процесс создает непрерывные восходящие и нисходящие потоки воздуха, называемые конвекционными потоками, которые эффективно переносят тепло от горячего предмета в окружающее пространство. Если есть ветер, то этот процесс (называемый вынужденной конвекцией) происходит еще быстрее.

2. Тепловое излучение. Все тела, температура которых выше абсолютного нуля ($\text{0}$ К или $-273.15$ °C), испускают электромагнитное излучение. Горячие предметы излучают энергию (в основном в инфракрасном диапазоне) в окружающее пространство, теряя при этом свою внутреннюю энергию и, следовательно, остывая. Этот вид теплопередачи не требует наличия среды и происходит даже в вакууме. Чем выше температура предмета, тем интенсивнее он излучает тепло.

Таким образом, несмотря на низкую теплопроводность воздуха, горячие предметы эффективно отдают тепло окружающей среде благодаря конвекции и тепловому излучению.

Ответ:

Горячие предметы на воздухе остывают не столько из-за теплопроводности (которая у воздуха действительно низкая), сколько благодаря двум другим, более эффективным механизмам теплопередачи: конвекции (перенос тепла потоками нагревающегося и движущегося воздуха) и тепловому излучению (испускание энергии в виде электромагнитных волн).