Номер 77, страница 14 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение - номер 77, страница 14.

Условие.

77. Возьмите два кусочка льда. Оберните один из них чёрной тканью, другой — белой, положите на блюдца и направьте на них свет электрической лампы. Выдвиньте гипотезу — под какой тканью лёд растает быстрее. Проверьте её на опыте. Объясните результат.

Решение.

Гипотеза

Можно предположить, что лёд, обёрнутый в чёрную ткань, растает быстрее, чем лёд, обёрнутый в белую ткань. Это связано с тем, что поверхности тёмного цвета лучше поглощают световое и тепловое излучение, чем светлые.

Ответ: Лёд под чёрной тканью растает быстрее.

Проверка гипотезы на опыте

Если поместить два одинаковых кусочка льда, завёрнутых в чёрную и белую ткань, под свет электрической лампы на одинаковом расстоянии, то через некоторое время можно будет наблюдать, что в блюдце со льдом в чёрной ткани скопилось значительно больше воды. Это наблюдение подтверждает выдвинутую гипотезу.

Ответ: Опыт подтвердит гипотезу: лёд в чёрной ткани действительно тает быстрее.

Объяснение результата

Данное явление объясняется различиями в поглощающей и отражающей способностях тел разного цвета. Электрическая лампа является источником электромагнитного излучения, которое переносит энергию.

1. Чёрная ткань: Тела с тёмной поверхностью имеют высокий коэффициент поглощения излучения. Чёрная ткань поглощает большую часть энергии света и тепла от лампы, преобразуя её во внутреннюю энергию. В результате ткань нагревается и передаёт тепло льду посредством теплопроводности, что приводит к его быстрому таянию.

2. Белая ткань: Тела со светлой поверхностью имеют высокий коэффициент отражения. Белая ткань отражает большую часть падающего на неё излучения и поглощает лишь малую его долю. Поэтому она нагревается значительно слабее, чем чёрная, и передаёт льду гораздо меньше тепла. Следовательно, лёд под белой тканью тает медленно.

Ответ: Чёрная ткань поглощает больше энергии излучения от лампы, чем белая. Поглощённая энергия преобразуется в тепло, которое растапливает лёд. Белая ткань, наоборот, большую часть энергии отражает, поэтому нагревается слабее, и лёд под ней тает медленнее.