Номер 3.8, страница 15 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 3. Домашние экспериментальные задания - номер 3.8, страница 15.

Условие.

3.8. Достаньте из морозильной камеры холодильника кусочек льда. Попробуйте его сохранить в течение часа вне холодильника. Что вам для этого потребуется?

Решение.

Чтобы сохранить кусочек льда вне холодильника, необходимо максимально уменьшить теплообмен между льдом и окружающей средой. Тепло из более теплой окружающей среды (воздуха, поверхностей) стремится перейти к более холодному льду, вызывая его таяние. Этот процесс называется теплопередачей. Существует три вида теплопередачи: теплопроводность (через прямой контакт), конвекция (потоками воздуха или жидкости) и тепловое излучение. Следовательно, для сохранения льда нужно изолировать его от окружающей среды, то есть использовать хороший теплоизолятор.

В качестве теплоизолятора можно использовать различные предметы и материалы. Наиболее эффективным решением будет термос (сосуд Дьюара). Его конструкция с двойными стенками, между которыми создан вакуум, практически полностью исключает теплопередачу за счет теплопроводности и конвекции. Зеркальные внутренние поверхности термоса также отражают тепловое излучение, дополнительно защищая содержимое от нагрева. Подойдет и термоконтейнер (сумка-холодильник), стенки которого сделаны из толстого слоя материала с низкой теплопроводностью, например, пенопласта. Пенопласт содержит множество замкнутых пузырьков воздуха, который является плохим проводником тепла.

Если специальных приспособлений нет, можно воспользоваться подручными материалами. Лед следует завернуть в несколько слоев сухого, пористого материала, который удерживает много воздуха. Отличными теплоизоляторами являются шерстяная ткань (свитер, одеяло), мех (шуба), вата, несколько слоев газетной бумаги или пузырчатая пленка. Чтобы талая вода не намочила теплоизолятор и не ухудшила его свойства (вода проводит тепло гораздо лучше воздуха), лед предварительно стоит поместить в водонепроницаемый пакет.

Ответ: Для сохранения льда в течение часа вне холодильника потребуется хороший теплоизолятор, который будет препятствовать передаче тепла от окружающей среды ко льду. В качестве такого изолятора можно использовать термос, термоконтейнер, либо завернуть лед в несколько слоев подручных материалов с низкой теплопроводностью, таких как шерстяная ткань, мех, вата или газета.