Номер 24.29, страница 117 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 24. Оптические явления в природе - номер 24.29, страница 117.

Условие.

24.29. Как человек учитывает на практике различную способность тел поглощать энергию излучения?

Решение.

Человек на практике широко использует знание о том, что тела с разной поверхностью по-разному поглощают и отражают энергию излучения. Основной физический принцип заключается в том, что темные и матовые поверхности хорошо поглощают излучение (и, соответственно, хорошо его излучают), в то время как светлые и блестящие (зеркальные) поверхности – плохо поглощают, но хорошо отражают.

Вот несколько примеров, как это учитывается в повседневной жизни и технике:

1. Выбор цвета одежды. В жаркую солнечную погоду люди предпочитают носить одежду светлых тонов. Белая или светлая ткань отражает большую часть солнечных лучей, меньше нагревается и помогает телу не перегреваться. Зимой же или в прохладную погоду темная одежда, наоборот, поглощает больше солнечного излучения, помогая сохранять тепло.

2. Строительство и архитектура. В странах с жарким климатом крыши и стены зданий часто красят в белый или другие светлые цвета. Это позволяет отражать солнечное излучение и снижать температуру внутри помещений, что уменьшает затраты на кондиционирование. В холодных регионах, напротив, могут использоваться темные кровельные и фасадные материалы для максимального поглощения солнечного тепла и экономии на отоплении.

3. Солнечная энергетика. Рабочие поверхности солнечных коллекторов, предназначенных для нагрева воды, и поглощающий слой фотоэлементов в солнечных батареях делают максимально черными и матовыми. Такая поверхность поглощает почти всё падающее на неё солнечное излучение, что обеспечивает его эффективное преобразование в тепловую или электрическую энергию.

4. Хранение и транспортировка топлива. Цистерны для перевозки и хранения бензина, сжиженного газа и других легковоспламеняющихся веществ обычно красят в серебристый или белый цвет. Светлая и блестящая поверхность отражает солнечные лучи, предотвращая сильный нагрев и опасное испарение содержимого, а также избыточное повышение давления внутри емкости.

5. Авиакосмическая техника. Внешние поверхности космических аппаратов часто покрывают специальными блестящими, зеркальными материалами (экранно-вакуумная теплоизоляция). Это необходимо для отражения интенсивного солнечного излучения в космосе и защиты приборов от перегрева. В то же время, части, от которых нужно отводить тепло (например, радиаторы системы охлаждения), делают черными, чтобы они эффективно излучали избыточную энергию в космическое пространство.

6. Бытовые приборы. Внутренние стенки духовки делают темными и матовыми для лучшего поглощения и равномерного переизлучения тепла от нагревательных элементов, что способствует качественному приготовлению пищи. А внутренняя колба термоса имеет зеркальное покрытие, чтобы минимизировать передачу тепла излучением и дольше сохранять температуру содержимого.

Ответ: Человек учитывает различную способность тел поглощать энергию излучения, целенаправленно выбирая цвет и тип поверхности объектов: для максимального нагрева за счет излучения используются темные и матовые поверхности (например, в солнечных коллекторах), а для предотвращения нагрева и отражения излучения – светлые и блестящие (например, светлая одежда летом, цистерны для топлива, белые крыши домов в жарком климате).