Номер 2.46, страница 13 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 2. Виды теплопередачи - номер 2.46, страница 13.

Условие.

2.46. Известно, что струя воздуха от вентилятора приносит летом приятную прохладу. Можно ли с помощью вентилятора предотвратить таяние мороженого?

Решение.

Нет, с помощью вентилятора предотвратить таяние мороженого нельзя. Наоборот, вентилятор только ускорит этот процесс. Разберемся, почему так происходит.

Ощущение прохлады, которое человек испытывает от вентилятора, связано с двумя основными причинами:

1. Ускорение испарения пота. Для поддержания постоянной температуры тело человека выделяет пот. При испарении пот забирает тепло с поверхности кожи, охлаждая ее. Вентилятор, создавая поток воздуха, сдувает слой влажного воздуха у поверхности кожи, заменяя его более сухим. Это значительно ускоряет процесс испарения и, как следствие, охлаждение тела.

2. Усиление конвективного теплообмена. Температура тела человека (около $36,6^{\circ}С$) обычно выше температуры воздуха в комнате. Тело постоянно отдает тепло в окружающую среду. Поток воздуха от вентилятора усиливает конвекцию, то есть быстрее уносит тепло от поверхности кожи.

В случае с мороженым ситуация обратная. Температура мороженого (ниже $0^{\circ}С$) значительно ниже температуры окружающего летнего воздуха (например, $+25^{\circ}С$). Мороженое тает, потому что поглощает тепло из окружающей среды. Вентилятор будет обдувать холодную поверхность мороженого потоком теплого комнатного воздуха. Это приведет к резкому усилению конвективного теплообмена, то есть к более быстрой передаче тепла от воздуха к мороженому. В отличие от человека, мороженое не может охлаждаться за счет испарения эффективнее, чем оно нагревается от теплого воздуха.

Таким образом, направляя на мороженое струю воздуха от вентилятора, мы будем активнее его нагревать, что приведет к его ускоренному таянию.

Ответ: Нет, с помощью вентилятора нельзя предотвратить таяние мороженого. Вентилятор, наоборот, ускорит его таяние.