Номер 2.34, страница 11 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 2. Виды теплопередачи - номер 2.34, страница 11.

Условие.

2.34. Хорошие теплоизоляционные свойства меховой одежды обеспечивает воздух между ворсинками меха. Зачем же тогда вообще нужна одежда — ведь если просто раздеться, наше тело будет «согрето» окружающим воздухом?

Решение.

Вопрос основан на верном утверждении, что воздух является хорошим теплоизолятором, но упускает из виду ключевой механизм теплопередачи — конвекцию.

Тело человека обычно имеет температуру выше, чем окружающая среда. Согласно законам термодинамики, тепло всегда передается от более нагретого тела к менее нагретому. Таким образом, наше тело постоянно теряет тепло, а не "согревается" окружающим воздухом (если его температура ниже температуры тела).

Существует несколько способов теплопередачи, и в данном случае главным является конвекция. Когда наше тело не покрыто одеждой, оно нагревает прилегающий к нему слой воздуха. Этот нагретый воздух становится менее плотным и поднимается вверх, а его место занимает более холодный и плотный воздух. Этот процесс происходит непрерывно, создавая конвекционные потоки, которые очень эффективно уносят тепло от нашего тела.

Секрет меховой (и любой другой зимней) одежды заключается в том, что она удерживает слой воздуха рядом с телом в неподвижном состоянии. Ворсинки меха мешают воздуху свободно перемещаться, тем самым практически полностью прекращая теплообмен за счет конвекции. Неподвижный воздух, будучи плохим проводником тепла (обладает низкой теплопроводностью), создает эффективный изолирующий барьер, который значительно замедляет потерю тепла.

Таким образом, одежда нужна не для того, чтобы нас "согревал" воздух, а для того, чтобы помешать движущемуся окружающему воздуху нас охлаждать.

Ответ: Окружающий воздух находится в постоянном движении (конвекция) и эффективно охлаждает тело. Меховая одежда удерживает слой воздуха неподвижным, что препятствует конвекции и значительно уменьшает теплопотери.