Номер 11, страница 5 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

I. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Выполняем тест - номер 11, страница 5.

Условие.

11. В комнате при температуре 18 °C нам теплее, чем в воде при той же температуре. Это связано с тем, что:

1) теплопроводность воды и воздуха одинакова

2) вода обладает меньшей теплопроводностью, чем воздух

3) вода обладает большей теплопроводностью, чем воздух

4) молекулы воды движутся быстрее, чем молекулы воздуха

Решение.

Решение

Ощущение тепла или холода, которое испытывает человек, зависит от скорости теплообмена между его телом и окружающей средой. Нормальная температура тела человека составляет около 36,6 °C, что выше температуры окружающей среды в задаче (18 °C). Следовательно, в обоих случаях (в комнате и в воде) тело будет отдавать тепло. Ощущение холода будет тем сильнее, чем быстрее тело теряет тепло.

Основным процессом, определяющим скорость потери тепла при контакте с неподвижной средой (воздухом или водой), является теплопроводность. Теплопроводность — это свойство вещества передавать теплоту. Разные вещества обладают разной теплопроводностью.

Сравним теплопроводность воды и воздуха. Вода, будучи жидкостью, имеет гораздо большую плотность и, как следствие, значительно более высокую теплопроводность, чем воздух (газ). Коэффициент теплопроводности воды примерно в 25 раз выше, чем у воздуха.

Из-за высокой теплопроводности вода отводит тепло от поверхности тела человека гораздо интенсивнее, чем воздух. Эта быстрая потеря тепла и создает сильное ощущение холода в воде, в то время как в воздухе при той же температуре теплоотдача значительно меньше, и мы чувствуем себя теплее.

Теперь проанализируем предложенные варианты:

1. теплопроводность воды и воздуха одинакова – неверно. Если бы это было так, ощущения при одной и той же температуре были бы одинаковыми.

2. вода обладает меньшей теплопроводностью, чем воздух – неверно. Если бы вода проводила тепло хуже воздуха, она была бы лучшим теплоизолятором, и в ней было бы теплее.

3. вода обладает большей теплопроводностью, чем воздух – верно. Это в точности объясняет, почему тело в воде остывает быстрее и нам холоднее.

4. молекулы воды движутся быстрее, чем молекулы воздуха – неверно. Температура является мерой средней кинетической энергии движения молекул ($E_k$). При одинаковой температуре средняя кинетическая энергия молекул воды и воздуха одинакова. Так как $E_k = \frac{1}{2}mv^2$, а молекулы воды ($H_2O$) тяжелее, чем основные молекулы воздуха ($N_2$, $O_2$), то средняя скорость молекул воды при той же температуре будет даже меньше, чем у молекул воздуха.

Ответ: 3