Номер 6, страница 43, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 9. Теплопроводность - номер 6, страница 43.

Условие.

6. Почему металлическая ложка, опущенная в стеклянный стакан, предохраняет его от растрескивания при наливании кипятка?

Решение.

Решение

Стеклянный стакан может треснуть при наливании в него кипятка из-за резкого и неравномерного нагрева. Стекло обладает низкой теплопроводностью. Это означает, что когда горячая вода касается внутренней поверхности стакана, эта поверхность быстро нагревается и стремится расшириться. В то же время внешняя поверхность стакана остается холодной и сохраняет свои размеры, так как тепло до нее доходит с задержкой.

В результате такого неравномерного расширения в толще стекла возникают сильные внутренние механические напряжения. Если эти напряжения превышают предел прочности материала, стакан трескается. Этот эффект называется термическим ударом.

Металлическая ложка, помещенная в стакан, предотвращает это явление по следующим причинам:

1. Металлы обладают очень высокой теплопроводностью, гораздо большей, чем у стекла. Когда кипяток наливают в стакан, ложка мгновенно начинает поглощать большое количество теплоты, выступая в роли теплоотвода.

2. Поглощая тепло, ложка быстро снижает температуру воды, которая непосредственно контактирует со стенками стакана. Таким образом, нагрев внутренней поверхности стекла происходит не так резко и интенсивно.

Благодаря этому, разница температур между внутренней и внешней стенками стакана уменьшается, механические напряжения в стекле не достигают критического значения, и стакан остается целым.

Ответ: Металлическая ложка обладает высокой теплопроводностью. При наливании кипятка она быстро поглощает часть тепловой энергии, тем самым снижая температуру воды и уменьшая резкий перепад температур между внутренними и внешними стенками стакана. Это предотвращает возникновение критических механических напряжений в стекле, которые могли бы привести к его растрескиванию.