Номер 73, страница 13 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение - номер 73, страница 13.

Условие.

73. Бумажную вертушку (рис. 9, а) поместите на остриё иглы и воткните в пробку. Почему вертушка вращается от тепла руки (рис. 9, б)?

Рис. 9

Решение.

Решение

Вращение бумажной вертушки от тепла руки объясняется физическим явлением, которое называется конвекцией.

1. Рука человека имеет температуру (около 36,6 °C), которая выше температуры окружающего воздуха в комнате. За счет теплопередачи (в данном случае, в основном, теплопроводности и излучения) рука нагревает ближайшие к ней слои воздуха.

2. Когда воздух нагревается, его молекулы начинают двигаться быстрее и расстояние между ними увеличивается. В результате воздух расширяется, его плотность уменьшается, и он становится легче, чем окружающий более холодный и плотный воздух.

3. Согласно закону Архимеда, на менее плотный теплый воздух начинает действовать выталкивающая сила со стороны более плотного холодного воздуха. Это заставляет нагретый воздух подниматься вверх.

4. Таким образом, над рукой образуется восходящий поток теплого воздуха — конвекционный поток.

5. Этот восходящий поток воздуха наталкивается на лопасти бумажной вертушки. Поскольку лопасти установлены под углом к потоку, давление воздуха создает силу, которая приводит вертушку во вращательное движение.

Ответ: Вертушка вращается, потому что рука нагревает воздух над собой. Нагретый воздух становится легче (менее плотным) и поднимается вверх, создавая восходящий конвекционный поток. Этот поток воздуха давит на лопасти вертушки и заставляет её вращаться.