Номер 8.4, страница 20 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тепловые явления - номер 8.4, страница 20.

Условие.

Задание 8.4. Открытую колбу заполнили водой, закрепили в штативе и поднесли к ней спиртовку (или свечу), как показано на рисунке.

а) На рисунке покажите стрелками направление движения конвекционных потоков в жидкости.

б) Как можно обнаружить направление движения потока прозрачной жидкости в колбе?

Решение.

а)

При нагревании жидкости в колбе снизу происходит явление конвекции. Нижние слои воды, находящиеся ближе к источнику тепла (спиртовке), нагреваются, их объем увеличивается, а плотность уменьшается. Согласно закону Архимеда, на менее плотную нагретую воду действует большая выталкивающая сила, заставляя ее подниматься вверх. На ее место опускаются более холодные и, следовательно, более плотные слои воды сверху и от боковых стенок колбы. Этот процесс создает циркуляционное движение жидкости. Таким образом, стрелки на рисунке должны иллюстрировать этот процесс: они должны быть направлены вверх в центральной части колбы (над пламенем) и вниз вдоль более холодных боковых стенок.

Ответ: Стрелки должны быть направлены от дна колбы вверх по центру и от поверхности воды вниз вдоль стенок, образуя замкнутый контур.

б)

Поскольку вода является прозрачной жидкостью, увидеть движение ее потоков невооруженным глазом невозможно. Чтобы визуализировать конвекционные потоки, можно использовать один из следующих методов:

1. Добавить в воду небольшое количество окрашивающего вещества. Например, можно осторожно опустить на дно колбы несколько кристалликов перманганата калия (марганцовки). Растворяясь, они окрасят придонные слои воды в фиолетовый цвет. Поднимаясь вместе с нагретой водой, окрашенные струи сделают видимым направление конвекционных потоков.

2. Добавить в воду мелкие взвешенные частицы, плотность которых близка к плотности воды. Это могут быть мелкие чаинки, древесные опилки, блестки или специальный порошок для визуализации потоков. Эти частицы будут увлекаться движущейся водой, и, наблюдая за их перемещением, можно определить направление и скорость потоков.

Ответ: Чтобы обнаружить направление движения потока, можно добавить в воду несколько кристалликов перманганата калия (марганцовки) или мелкие легкие частицы (например, чаинки, опилки), которые будут перемещаться вместе с потоками воды, делая их видимыми.