Номер 11, страница 266 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 11, страница 266.

Условие.

11. Что теплее: три рубашки или рубашка тройной толщины?

Решение.

Решение

Ощущение тепла от одежды определяется ее способностью замедлять потерю тепла от тела человека в окружающую среду. Чем лучше теплоизоляционные свойства одежды, тем теплее в ней. Ключевую роль в теплоизоляции играет неподвижный воздух, поскольку он обладает очень низкой теплопроводностью.

Рассмотрим два случая с точки зрения физики теплопередачи.

1. Рубашка тройной толщины. В этом случае теплоизоляцию обеспечивает один сплошной слой материала. Его общее термическое сопротивление (величина, характеризующая способность препятствовать теплопередаче) будет пропорционально его толщине. Если принять термическое сопротивление одной обычной рубашки за $R_{1}$, то сопротивление рубашки тройной толщины будет примерно $R_{тройная} = 3R_{1}$.

2. Три рубашки. Когда надеты три рубашки, одна поверх другой, между ними образуются воздушные прослойки. Таким образом, общая система теплоизоляции состоит из трех слоев ткани и, что очень важно, двух слоев воздуха между ними. Общее термическое сопротивление такой многослойной системы будет равно сумме термических сопротивлений всех слоев: $R_{три} = R_{ткань1} + R_{воздух1} + R_{ткань2} + R_{воздух2} + R_{ткань3}$.

Суммарное термическое сопротивление трех слоев ткани равно $3R_{1}$, то есть такое же, как у одной рубашки тройной толщины. Однако к этому значению добавляется термическое сопротивление двух воздушных прослоек ($2R_{воздух}$).

Неподвижный воздух является одним из лучших теплоизоляторов, его теплопроводность значительно ниже, чем у большинства тканей. Поэтому даже тонкие слои воздуха между рубашками вносят существенный вклад в общую теплоизоляцию.

В результате, общее термическое сопротивление системы из трех рубашек оказывается выше:

$R_{три} = 3R_{1} + 2R_{воздух} > 3R_{1} = R_{тройная}$

Именно на этом принципе многослойности основаны рекомендации по выбору одежды для холодной погоды: несколько тонких слоев одежды сохраняют тепло лучше, чем один толстый.

Ответ: Теплее в трех рубашках, так как между ними образуются воздушные прослойки, которые являются хорошим теплоизолятором.