Номер 54, страница 11 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение - номер 54, страница 11.

Условие.

54. Почему радиаторы водяного или парового отопления чаще всего располагают в нижней части комнаты?

Решение.

Решение

Радиаторы водяного или парового отопления располагают в нижней части комнаты для обеспечения наиболее эффективного и равномерного обогрева всего помещения. Основной физический принцип, который при этом используется, — это конвекция.

Процесс обогрева происходит следующим образом:
1. Воздух, соприкасаясь с горячей поверхностью радиатора, нагревается.
2. При нагревании воздух расширяется, в результате чего его плотность уменьшается.
3. В соответствии с законом Архимеда, менее плотный теплый воздух начинает подниматься вверх, вытесняемый более плотным и холодным воздухом.
4. Достигнув потолка, теплый воздух постепенно отдает свое тепло окружающим поверхностям и остывает.
5. Остывший, а следовательно, более плотный воздух опускается вниз.
6. У пола он снова попадает к радиатору, нагревается, и весь цикл повторяется.

Такое непрерывное круговое движение воздуха, называемое конвекционными потоками, обеспечивает перемешивание воздушных масс и равномерное распределение тепла по всему объему комнаты. Если бы радиатор был установлен наверху, у потолка, то нагретый им воздух так и оставался бы в верхней части комнаты, в то время как холодный воздух скапливался бы внизу, у пола. Эффективной циркуляции и обогрева всего помещения не происходило бы.

Дополнительной причиной такого расположения, особенно под окнами, является создание так называемой "тепловой завесы". Окна — основной источник теплопотерь. Воздух возле них охлаждается, становится плотнее и опускается к полу. Радиатор под окном создает восходящий поток теплого воздуха, который преграждает путь холодному воздуху, не давая ему распространяться по комнате и создавать сквозняки.

Ответ:

Радиаторы отопления располагают в нижней части комнаты для создания естественной циркуляции воздуха (конвекции). Нагретый радиатором воздух становится менее плотным и поднимается вверх, а на его место опускается более плотный холодный воздух. Эта непрерывная циркуляция обеспечивает эффективный и равномерный прогрев всего помещения.