Номер 343, страница 53 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда - номер 343, страница 53.

Условие.

343. Почему во избежание разрядов статического электричества при хранении, транспортировке и заправке горючего рекомендуется применять только металлические вёдра, канистры и воронки, а не пластмассовые?

Решение.

При хранении, транспортировке и переливании горючих жидкостей, таких как бензин, происходит их трение о стенки емкостей (вёдер, канистр, воронок). В результате этого трения, известного как трибоэлектрический эффект, возникает и накапливается статическое электричество.

Ключевое различие между металлом и пластмассой заключается в их электрических свойствах:

1. Пластмасса является диэлектриком (изолятором). Это означает, что она плохо проводит электрический ток. Статический заряд, накопившийся на поверхности пластмассовой канистры, остается на ней локализованно и не может легко "стечь". В результате между канистрой и другим объектом (например, кузовом автомобиля или рукой человека) может возникнуть очень большая разность потенциалов. Когда эта разность потенциалов достигает пробивного значения для воздуха, происходит искровой разряд.

2. Металл является проводником. Любой заряд, появляющийся на металлической поверхности, мгновенно распределяется по всему объему предмета. При контакте металлической канистры или воронки с металлическим корпусом заправляемого автомобиля (что является обязательной мерой предосторожности), их потенциалы выравниваются. Весь накопленный статический заряд безопасно стекает на корпус автомобиля, который обычно заземлен через шины, и разность потенциалов не достигает опасной величины. Это предотвращает возможность возникновения искры.

Горючее активно испаряется, и его пары, смешиваясь с воздухом, образуют взрывоопасную смесь. Даже небольшая искра от статического разряда обладает достаточной энергией для воспламенения этих паров, что может привести к пожару или взрыву. Использование металлических емкостей является критически важной мерой безопасности, так как оно исключает главную причину возможного возгорания — накопление статического заряда.

Ответ: Металлические вёдра, канистры и воронки рекомендуется применять потому, что металл является проводником и не позволяет статическому электричеству накапливаться до опасных значений. Возникающий при трении жидкости заряд сразу же распределяется по всей поверхности и стекает при контакте с другим проводником (например, корпусом автомобиля), что предотвращает образование искры. Пластмасса, являясь изолятором, накапливает статический заряд, что создает высокий риск возникновения искрового разряда, способного воспламенить пары горючего.