Номер 7, страница 25 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

*7. Как происходит обогрев помещения радиаторами отопления? Нарисуйте схему перемещения потоков воздуха от радиаторов отопления по комнате.

Как происходит обогрев помещения радиаторами отопления?

Обогрев помещения радиаторами отопления происходит в результате совместного действия трех процессов теплопередачи: конвекции, теплового излучения и теплопроводности. Основную роль играет конвекция.

1. Конвекция: Это главный механизм обогрева воздуха в комнате. Воздух, который соприкасается с горячей поверхностью радиатора, нагревается. При нагревании он расширяется, его плотность уменьшается, и он становится легче, чем окружающий холодный воздух. Под действием выталкивающей силы (силы Архимеда) теплый воздух поднимается вверх, к потолку. На его место к радиатору поступает более холодный и плотный воздух с уровня пола. Поднявшийся к потолку теплый воздух начинает остывать, отдавая тепло потолку и верхним частям стен. Остыв, он становится плотнее и опускается вниз у противоположной стены. Затем этот остывший воздух движется вдоль пола обратно к радиатору, и цикл повторяется. Таким образом, в комнате возникают непрерывные циркулирующие потоки воздуха — так называемые конвекционные потоки, которые перемешивают воздух и постепенно прогревают всё помещение.

2. Тепловое излучение: Нагретый радиатор испускает инфракрасные (тепловые) лучи, которые распространяются во все стороны. Это излучение поглощается стенами, полом, мебелью и другими предметами в комнате, напрямую нагревая их. Люди, находящиеся в комнате, также поглощают это излучение, что создает ощущение тепла и комфорта, даже если температура воздуха еще не очень высокая.

3. Теплопроводность: Это передача тепла при непосредственном контакте. Тепло от радиатора передается молекулам воздуха, которые с ним соприкасаются. Этот процесс играет начальную роль в запуске конвекции.

Ответ: Обогрев помещения радиаторами происходит в основном за счет конвекции (циркуляции нагретого воздуха), а также благодаря тепловому излучению, которое нагревает предметы и людей в комнате, и в меньшей степени за счет теплопроводности.

Нарисуйте схему перемещения потоков воздуха от радиаторов отопления по комнате.

Поскольку нарисовать схему в текстовом виде нельзя, приведем ее словесное описание, которое соответствует стандартной схеме конвекции в отапливаемом помещении.

Схема представляет собой замкнутый контур движения воздуха в вертикальной плоскости комнаты (в разрезе):

1. Источник тепла: Радиатор отопления расположен у одной из стен, обычно внизу, под окном.

2. Восходящий поток: От горячего радиатора теплый, менее плотный воздух поднимается вертикально вверх, к потолку. На схеме это изображается стрелками, направленными вверх от радиатора.

3. Горизонтальное движение у потолка: Достигнув потолка, воздушный поток движется вдоль него к противоположной стене. В ходе этого движения воздух отдает часть тепла потолку и остывает.

4. Нисходящий поток: У противоположной от радиатора стены остывший, ставший более плотным и тяжелым, воздух опускается вниз, к полу. На схеме это изображается стрелками, направленными вниз вдоль стены.

5. Горизонтальное движение у пола: Вдоль пола холодный воздух перемещается обратно к радиатору, чтобы занять место поднявшегося теплого воздуха. Цикл замыкается.

Такое расположение радиатора (под окном) является наиболее эффективным, так как он сразу нагревает холодный воздух, опускающийся от окна, и создает тепловую завесу, препятствуя распространению холода по комнате.

Ответ: Схема перемещения потоков воздуха представляет собой замкнутый цикл: теплый воздух поднимается от радиатора к потолку, движется вдоль потолка, остывает, опускается у противоположной стены к полу и затем движется по полу обратно к радиатору.