Номер 720, страница 82 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 30. Способы изменения внутренней энергии тела. Теплопроводность. Конвекция. Излучение - номер 720, страница 82.

Решение.

Решение

Скорость остывания чайника зависит от интенсивности его теплообмена с окружающей средой. Основным механизмом теплопередачи, на который влияет состояние поверхности, является тепловое излучение.

Интенсивность теплового излучения зависит от цвета и характера поверхности тела. Согласно закону Кирхгофа для теплового излучения, тела, которые лучше поглощают энергию, так же лучше её и излучают. Мощность теплового излучения $\text{P}$ можно описать законом Стефана-Больцмана: $P = \epsilon \sigma S T^4$, где $\epsilon$ – это коэффициент излучения (степень черноты) поверхности.

1. Закопчённый чайник имеет тёмную, матовую поверхность. Такие поверхности хорошо поглощают и, следовательно, хорошо излучают тепло. Коэффициент излучения $\epsilon$ у таких поверхностей близок к 1.

2. Блестящий чайник имеет светлую, гладкую, зеркальную поверхность. Такие поверхности плохо поглощают тепло (отражая большую его часть) и, соответственно, являются плохими излучателями. Их коэффициент излучения $\epsilon$ значительно меньше 1 и близок к 0.

Поскольку у закопчённого чайника коэффициент излучения $\epsilon$ намного выше, он будет отдавать тепло в окружающее пространство путём излучения гораздо интенсивнее, чем блестящий чайник при одинаковой температуре. В результате он потеряет свою внутреннюю энергию и остынет быстрее.

Ответ: Быстрее остынет закопчённый чайник.