Номер 19, страница 9 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-З. Виды теплопередачи - номер 19, страница 9.

Условие.

19. Почему если трубу поднести к пламени, как показано на рисунке 5, а, то пламя разгорается сильнее, а если поставить, как показано на рисунке 5, б, то пламя уменьшается и может погаснуть?

Рис. 5

Решение.

Это явление объясняется процессами конвекции и условиями, необходимыми для горения.

а) Когда труба поднесена к пламени сверху, как показано на рисунке а, она начинает работать как дымоход. Нагретый пламенем воздух и продукты горения имеют меньшую плотность, чем окружающий холодный воздух. В соответствии с законом Архимеда, на них действует большая выталкивающая сила, и они устремляются вверх по трубе. Это создает устойчивый восходящий поток воздуха, или тягу. Благодаря этой тяге, к основанию пламени снизу и с боков непрерывно поступает свежий, богатый кислородом воздух. Увеличение притока кислорода, который является окислителем в реакции горения, приводит к интенсификации горения, и пламя разгорается сильнее.

Ответ: В этом случае труба работает как дымоход, создавая тягу, которая усиливает приток кислорода к пламени и заставляет его гореть ярче.

б) Когда труба ставится на поверхность, полностью накрывая свечу, как на рисунке б, приток свежего воздуха извне прекращается. Пламя оказывается в замкнутом объеме. Для поддержания горения необходим кислород. Свеча быстро сжигает тот ограниченный запас кислорода, который находился внутри трубы. В процессе горения выделяется углекислый газ ($CO_2$) и водяной пар. Углекислый газ не поддерживает горение и, будучи тяжелее кислорода, скапливается в нижней части трубы, вытесняя оставшийся кислород от пламени. Как только концентрация кислорода падает ниже критического уровня, необходимого для поддержания реакции горения, пламя сначала уменьшается, а затем полностью гаснет.

Ответ: В этом случае труба перекрывает доступ свежего воздуха (кислорода) к пламени. Когда кислород внутри трубы расходуется, а пространство заполняется углекислым газом, горение прекращается, и пламя гаснет.