Номер 5, страница 13 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-5. Энергия топлива - номер 5, страница 13.

Условие.

5. Почему при помощи одной спички древесную лучину за-жечь можно, а крупное полено нельзя?

Решение.

Для того чтобы зажечь какой-либо горючий материал, необходимо сообщить ему определенное количество теплоты, чтобы нагреть его до температуры воспламенения. Количество теплоты ($\text{Q}$), которое нужно передать телу для его нагрева, прямо пропорционально массе тела ($\text{m}$) и изменению его температуры ($\Delta T$). Это описывается формулой: $Q = c \cdot m \cdot \Delta T$, где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества.

Горящая спичка является источником тепла, но количество теплоты, которое она может выделить, ограничено, и выделяется оно за короткий промежуток времени.

В случае с древесной лучиной, мы имеем дело с объектом очень малой массы. Тепла, выделяемого одной спичкой, оказывается достаточно, чтобы быстро нагреть небольшой участок лучины до температуры воспламенения древесины (примерно 250–300 °C). Так как масса лучины мала, для её нагрева требуется небольшое количество энергии, и она загорается.

В случае с крупным поленом ситуация иная. Полено обладает большой массой. Когда мы подносим к нему спичку, тепло от пламени начинает передаваться полену. Однако из-за большой массы и теплопроводности древесины это тепло быстро распределяется по всему объему полена и рассеивается в окружающее пространство. В результате температура в точке контакта со спичкой не успевает достигнуть значения, необходимого для воспламенения, прежде чем спичка догорит. Иными словами, вся энергия от спички "поглощается" огромной массой полена, не вызывая значительного локального нагрева.

Ответ: Лучина имеет малую массу, и количества теплоты от одной спички достаточно, чтобы нагреть её до температуры воспламенения. Полено имеет большую массу, и тепло от спички быстро рассеивается по всему его объему, не успевая нагреть какую-либо его часть до температуры воспламенения.