Номер 13, страница 40, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 4. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Виды теплопередачи - номер 13, страница 40.

Условие.

13. С помощью рисунка 4.3, на котором стрелками показано движение воздуха при включённом отоплении, объясните, почему батареи отопления ставят обычно под окнами. Что иллюстрирует изменение цвета стрелок на рисунке?

Рис. 4.3

В примерах, рассмотренных выше, конвекция обусловлена тем, что тёплый воздух легче холодного, поэтому тёплый воздух поднимается вверх «сам по себе». Такую конвекцию называют естественной.

А вот, например, когда после мытья головы сушат волосы феном, поток выходящего из фена тёплого воздуха можно направить как угодно, даже вниз, потому что этот поток создаёт встроенный в фен вентилятор. Это — пример вынужденной конвекции, при которой потоки газа или жидкости создаются внешними силами.

Решение.

Почему батареи отопления ставят обычно под окнами?

Батареи отопления размещают под окнами для организации наиболее эффективного обогрева помещения с помощью явления конвекции. Окно, как правило, является самым холодным местом в комнате и основным источником теплопотерь. Воздух возле окна охлаждается, его плотность увеличивается, и он опускается к полу. Батарея, расположенная под окном, нагревает этот опускающийся холодный воздух. Нагретый воздух становится легче (его плотность уменьшается) и поднимается вверх. Этот восходящий поток теплого воздуха создает так называемую "тепловую завесу", которая не дает холодному воздуху от окна распространиться по комнате. Далее, поднявшись к потолку, теплый воздух отдает тепло, остывает, движется к противоположной стене, опускается вниз и возвращается к батарее. Таким образом, создается непрерывная циркуляция воздуха (конвекционный поток), которая обеспечивает равномерный прогрев всего помещения.

Ответ: Батареи отопления ставят под окнами, чтобы восходящий поток горячего воздуха от батареи препятствовал распространению холодного воздуха от окна и создавал эффективную циркуляцию воздуха (конвекцию) для равномерного обогрева всей комнаты.

Что иллюстрирует изменение цвета стрелок на рисунке?

Изменение цвета стрелок на рисунке наглядно показывает изменение температуры воздуха в процессе его конвективного движения по комнате. Красный цвет стрелки символизирует горячий воздух, который поднимается от нагретой батареи. По мере своего движения вдоль потолка и дальнейшего опускания у противоположной стены, воздух отдает тепло окружающему пространству и остывает. Это охлаждение воздуха и иллюстрируется плавным переходом цвета стрелки от красного (горячий) к синему (холодный). Синяя стрелка показывает движение уже остывшего, более плотного воздуха вдоль пола обратно к радиатору для последующего нагрева.

Ответ: Изменение цвета стрелок с красного на синий иллюстрирует процесс охлаждения воздуха по мере его циркуляции в комнате.