Номер 3, страница 13, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 2. Строение газообразных, жидких и твёрдых тел. Вопросы и задания - номер 3, страница 13.

Условие.

3. Приведите примеры использования теплового расширения тел в быту и в технике.

Решение.

Тепловое расширение — это физическое явление, заключающееся в изменении линейных размеров и объема тела при изменении его температуры. Это свойство широко используется человеком, а также учитывается для предотвращения нежелательных последствий в быту и технике.

Использование в быту

1. Жидкостные термометры. Принцип действия большинства бытовых и медицинских термометров основан на тепловом расширении жидкости (чаще всего подкрашенного спирта или ртути). При повышении температуры окружающей среды жидкость в резервуаре термометра нагревается, расширяется и ее столбик поднимается по узкой капиллярной трубке со шкалой, показывая температуру.

2. Открывание банок с металлическими крышками. Если стеклянную банку с заклинившей металлической крышкой поместить под струю горячей воды, крышка нагреется и расширится сильнее, чем стекло (коэффициент теплового расширения металлов значительно больше). За счет этого зазор между крышкой и банкой увеличится, и ее можно будет легко открутить.

3. Приготовление выпечки. В процессе выпекания тесто поднимается, становится пышным и воздушным. Это происходит в том числе и из-за теплового расширения пузырьков воздуха и углекислого газа, которые находятся в тесте. При нагреве газы расширяются, увеличивая объем изделия.

Использование в технике

1. Биметаллические пластины. Эти устройства являются ключевым элементом во многих автоматических системах, например, в термостатах утюгов, чайников, обогревателей, а также в автоматических выключателях и пожарной сигнализации. Пластина состоит из двух прочно соединенных слоев разных металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагревании один металл расширяется сильнее другого, что приводит к изгибу пластины. Этот изгиб используется для замыкания или размыкания электрического контакта, тем самым регулируя температуру.

2. Температурные (компенсационные) швы. При строительстве протяженных сооружений, таких как мосты, железнодорожные пути, трубопроводы, бетонные дороги, обязательно оставляют специальные зазоры. Эти швы необходимы, чтобы материалы могли свободно расширяться в жару и сжиматься в холод, не создавая при этом разрушительных внутренних напряжений, которые могли бы привести к деформации или разрушению конструкции.

3. Горячая посадка и клепка. В машиностроении для создания очень прочных соединений применяют метод горячей посадки. Например, чтобы надеть стальной бандаж на колесо вагона, бандаж нагревают. Он расширяется, его надевают на колесо, а после остывания он сжимается, создавая огромное давление и обеспечивая надежное сцепление. Аналогичный принцип используется в горячей клепке для соединения металлических листов мостов и корпусов судов.

4. Монтаж линий электропередачи (ЛЭП). Провода ЛЭП никогда не натягивают до состояния прямой струны, а оставляют их немного провисающими. Это делается с учетом теплового расширения: летом от жары провода удлиняются и провисают еще больше, а зимой на морозе укорачиваются и натягиваются. Запас длины в виде провисания не позволяет проводам порваться от сильного натяжения в холодную погоду.

Ответ: Примеры использования теплового расширения: в быту — жидкостные термометры, способ открывания тугих крышек на банках, увеличение объема выпечки; в технике — биметаллические пластины в термостатах, компенсационные зазоры в мостах и на железных дорогах, горячая посадка деталей (например, бандажей на колеса) и учет провисания проводов ЛЭП.