Номер 3, страница 10 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-7. Теплопроводность. Вариант 1 - номер 3, страница 10.

Условие.

3. Почему, прежде чем наливать в стеклянный стакан горячую воду, в него опускают металлическую ложку? Ответ поясните.

Решение.

3. Решение

Это делается для того, чтобы стеклянный стакан не треснул от резкого перепада температур. Причина кроется в различных физических свойствах стекла и металла, а именно — в их теплопроводности.

Стекло является материалом с низкой теплопроводностью. Когда в стакан наливают горячую воду, его внутренние стенки очень быстро нагреваются и, согласно законам физики, начинают расширяться. Внешние же стенки остаются относительно холодными, так как тепло из-за низкой теплопроводности стекла не успевает дойти до них мгновенно. Из-за этой неравномерности расширения в материале возникает сильное внутреннее напряжение. Если это напряжение превысит предел прочности стекла, стакан треснет.

Металлическая ложка, напротив, обладает очень высокой теплопроводностью. Когда мы опускаем ее в стакан, а затем наливаем горячую воду, ложка играет роль теплоотвода. Она забирает на себя значительную часть тепловой энергии от воды, быстро и равномерно прогреваясь сама. Это приводит к тому, что вода, контактирующая со стенками стакана, имеет уже не такую высокую температуру, и нагрев стенок происходит более плавно и равномерно. Таким образом, резкого перепада температур между внутренней и внешней поверхностями стакана не возникает, критическое напряжение в стекле не создается, и оно остается целым.

Ответ: Металлическую ложку опускают в стакан, чтобы он не треснул. Металл обладает высокой теплопроводностью, поэтому ложка быстро отводит часть тепла от горячей воды, снижая резкий перепад температур между внутренними и внешними стенками стакана. Это уменьшает возникающее в стекле внутреннее механическое напряжение и предотвращает его разрушение.