Номер 31, страница 10 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-З. Виды теплопередачи - номер 31, страница 10.

Условие.

31. a) Почему угли в костре долго сохраняются в раскалённом состоянии, а если их разбросать — быстро гаснут?

б) Раскалённый уголь, положенный на металлическую пластинку, быстро гаснет, а на деревянной доске продолжает тлеть. Почему?

Решение.

а) Это явление связано со скоростью теплообмена с окружающей средой. Когда угли находятся в костре, они собраны в кучу. В таком состоянии общая площадь поверхности, через которую происходит отдача тепла (теплоотдача) в окружающее пространство, относительно мала по сравнению с их общим объемом. Кроме того, внутренние угли изолированы внешними слоями, что дополнительно замедляет процесс остывания. Тепло сохраняется внутри этой массы углей.

Когда угли разбрасывают, их суммарная площадь поверхности, контактирующая с холодным воздухом, резко возрастает. Каждый отдельный уголек начинает интенсивно отдавать тепло со всей своей поверхности путем излучения и конвекции. Скорость потери тепла пропорциональна площади поверхности. Из-за этого резкого увеличения площади теплоотдачи каждый уголек быстро теряет тепло, его температура падает ниже температуры, необходимой для поддержания тления, и он гаснет.

Ответ: В костре угли собраны вместе, что уменьшает их общую площадь контакта с воздухом и позволяет им взаимно поддерживать высокую температуру, замедляя остывание. Разбросанные угли имеют гораздо большую суммарную площадь поверхности, что приводит к быстрой потере тепла и их затуханию.

б) Разница в поведении раскаленного угля на металлической и деревянной поверхностях объясняется их различной теплопроводностью. Теплопроводность – это способность материала передавать тепло.

Металлы являются очень хорошими проводниками тепла. Когда раскаленный уголь кладут на металлическую пластинку, металл из-за своей высокой теплопроводности начинает интенсивно отводить тепло от угля и распределять его по своему объему. Этот быстрый отвод тепла приводит к тому, что температура угля резко падает ниже точки воспламенения, и он гаснет.

Дерево, наоборот, является плохим проводником тепла (теплоизолятором). Когда уголь оказывается на деревянной доске, тепло от него отводится очень медленно. Уголь не успевает быстро остыть, его температура остается высокой, и он продолжает тлеть. Более того, он может даже начать обугливать древесину под собой, что является процессом горения, поддерживающим его температуру.

Ответ: Металл обладает высокой теплопроводностью и быстро отводит тепло от угля, из-за чего тот остывает и гаснет. Дерево — плохой проводник тепла, поэтому оно не отводит тепло от угля так быстро, и уголь сохраняет достаточную для тления температуру.