Номер 7, страница 7 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-З. Виды теплопередачи - номер 7, страница 7.

Условие.

7. a) Чем дольше находится в употреблении эмалированный чайник, тем медленнее закипает в нём вода. Почему?

b) Почему опытные хозяйки предпочитают жарить на чугунных сковородках, а не на алюминиевых?

Решение.

а) Чем дольше находится в употреблении эмалированный чайник, тем медленнее закипает в нём вода. Почему?

Со временем на внутренних стенках и дне эмалированного чайника, особенно при использовании жесткой воды, образуется слой накипи. Накипь состоит в основном из солей кальция и магния, которые обладают очень низкой теплопроводностью. Этот слой работает как теплоизолятор между нагреваемым дном чайника и водой.

Поскольку накипь плохо проводит тепло, она замедляет процесс передачи тепловой энергии от конфорки к воде. Чем дольше чайник находится в эксплуатации, тем толще становится слой накипи, и тем сильнее он препятствует теплопередаче. В результате, для того чтобы довести воду до кипения, требуется больше времени.

Ответ: С течением времени внутри чайника образуется слой накипи, обладающий низкой теплопроводностью. Этот слой затрудняет передачу тепла от нагревателя к воде, из-за чего вода закипает медленнее.

б) Почему опытные хозяйки предпочитают жарить на чугунных сковородках, а не на алюминиевых?

Выбор в пользу чугунных сковородок для жарки обусловлен их тепловыми свойствами, в первую очередь — большой теплоёмкостью.

Чугунная сковорода значительно массивнее и плотнее алюминиевой. Благодаря большой массе $\text{m}$ и удельной теплоёмкости чугуна $\text{c}$, она обладает высокой общей теплоёмкостью $C=m \cdot c$. Это означает, что для своего нагрева сковорода должна получить большое количество теплоты, и, нагревшись, она накапливает много тепловой энергии.

Когда на раскалённую чугунную сковороду кладут холодные продукты, она отдаёт им часть своей накопленной энергии. Из-за большого запаса тепла её температура падает незначительно. Это позволяет поддерживать стабильно высокую температуру, необходимую для правильной жарки и образования румяной корочки (реакция Майяра). Продукты именно жарятся, а не тушатся в собственном соку.

Алюминиевые сковороды, будучи лёгкими, имеют меньшую теплоёмкость. Они быстро нагреваются, но так же быстро остывают при контакте с холодными продуктами. Резкое падение температуры мешает процессу жарки, особенно при приготовлении мяса.

Ответ: Опытные хозяйки предпочитают чугунные сковороды из-за их высокой теплоёмкости. Благодаря большой массе они накапливают много тепла и поддерживают стабильную высокую температуру при добавлении холодных продуктов. Это обеспечивает равномерную и качественную жарку, в отличие от лёгких алюминиевых сковородок, которые быстро остывают.