Номер 726, 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 726, страница 82.

Решение.

Решение
Для получения сильного жара в печи необходимо обеспечить интенсивное горение топлива, которое, в свою очередь, требует постоянного и обильного притока воздуха, богатого кислородом. Этот приток воздуха создается благодаря явлению, известному как "тяга".

Тяга возникает из-за разности давлений столба горячих газов внутри печной трубы и столба холодного воздуха той же высоты снаружи. При сгорании топлива воздух и продукты сгорания в печи и трубе сильно нагреваются. Горячий газ имеет значительно меньшую плотность, чем холодный окружающий воздух. Из-за этой разницы в плотности, согласно закону Архимеда, на столб легкого горячего газа действует выталкивающая сила, которая заставляет его подниматься вверх по трубе. В то же время более плотный и тяжелый холодный воздух поступает в печь снизу, занимая освободившееся место и обеспечивая приток кислорода к огню.

Величина этой разности давлений (сила тяги) прямо пропорциональна высоте дымовой трубы. Это можно описать формулой:

$ \Delta p = g \cdot h \cdot (\rho_{хол} - \rho_{гор}) $

где $ \Delta p $ — разность давлений (тяга), $ g $ — ускорение свободного падения, $ h $ — высота трубы, $ \rho_{хол} $ — плотность холодного воздуха снаружи, а $ \rho_{гор} $ — средняя плотность горячих газов внутри трубы.

Как видно из формулы, чем выше труба ($ h $), тем больше создаваемая ею разность давлений и, следовательно, тем сильнее тяга. Сильная тяга обеспечивает более мощный поток свежего воздуха в топку, что приводит к более интенсивному и полному сгоранию топлива. В результате выделяется большее количество теплоты за единицу времени, и температура в печи значительно повышается, то есть достигается "сильный жар".

Ответ:
Печи с высокими трубами устраивают для создания сильной тяги. Высокая труба обеспечивает большую разность давлений между столбом горячих газов внутри и холодным воздухом снаружи. Сильная тяга усиливает приток кислорода к топливу, что делает горение более интенсивным и позволяет достичь очень высокой температуры (сильного жара) в печи.