Номер 146, страница 27 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость - номер 146, страница 27.

Условие.

► 146. Налейте воду в калориметр и в стакан в равном количестве и с одинаковой начальной температурой. Через 5 мин измерьте температуру воды в калориметре и в стакане. Сделайте вывод и объясните его.

Решение.

После проведения эксперимента и измерения температур через 5 минут будет обнаружено, что температура воды в стакане изменилась значительно сильнее, чем температура воды в калориметре. Если вода была горячей (ее температура была выше комнатной), то вода в стакане остынет заметнее. Если вода была холодной (температура ниже комнатной), то она сильнее нагреется в стакане. Температура воды в калориметре в обоих случаях останется очень близкой к первоначальной.

Вывод:

Скорость изменения температуры воды в калориметре значительно меньше, чем в стакане. Калориметр лучше сохраняет первоначальную температуру вещества, помещенного в него.

Объяснение:

Разница в скорости изменения температуры объясняется различиями в конструкции калориметра и стакана и, как следствие, в интенсивности теплообмена с окружающей средой.

Калориметр — это прибор, специально сконструированный для минимизации теплообмена. Обычно он состоит из двух сосудов, вставленных один в другой, с воздушным зазором или вакуумом между ними. Это сводит к минимуму передачу тепла через теплопроводность и конвекцию. Внутренние поверхности сосудов часто делают зеркальными, чтобы уменьшить теплообмен за счет излучения. Таким образом, калориметр представляет собой хорошо теплоизолированную систему.

Обычный стеклянный стакан, в свою очередь, не имеет никакой теплоизоляции. Его тонкие стенки легко проводят тепло, и вода в нем активно обменивается энергией с окружающим воздухом, столом и другими предметами посредством всех видов теплопередачи. В результате температура воды в стакане быстро стремится к температуре окружающей среды.

Ответ: Через 5 минут температура воды в стакане заметно приблизится к температуре окружающей среды (остынет, если была горячей, или нагреется, если была холодной), в то время как температура воды в калориметре изменится незначительно. Это происходит потому, что калориметр, в отличие от стакана, является теплоизолированным сосудом, который препятствует теплообмену с окружающей средой.