Номер 4, страница 17 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

4. Объясните опыт (см. рис. 11), показывающий, что различные вещества обладают разной теплопроводностью.

4. Объясните опыт (см. рис. 11), показывающий, что различные вещества обладают разной теплопроводностью.

Опыт, который наглядно демонстрирует различие в теплопроводности веществ, можно провести следующим образом. Возьмём несколько стержней одинаковой длины и толщины, изготовленных из разных материалов, например: медный, стальной и стеклянный. На каждом стержне с помощью воска закрепим на равных расстояниях друг от друга маленькие гвоздики.

Далее, один конец каждого стержня поместим в источник тепла, например, над пламенем горелки или в сосуд с горячей водой, обеспечивая одновременный и одинаковый нагрев всех стержней. Тепловая энергия начнет распространяться от горячего конца к холодному по каждому стержню.

В процессе нагрева температура стержня повышается. Как только температура участка стержня достигает точки плавления воска, воск тает, и прикрепленный гвоздик падает. Мы будем наблюдать, что гвоздики падают в разное время с разных стержней. С медного стержня гвоздики начнут падать первыми и быстрее всего. Со стального стержня они будут падать медленнее, а со стеклянного — очень медленно или не упадут вовсе за время проведения опыта.

Это явление объясняется тем, что скорость передачи тепла внутри вещества у каждого материала своя. Эта способность вещества проводить теплоту называется теплопроводностью. Медь является хорошим проводником тепла (обладает высокой теплопроводностью), сталь проводит тепло хуже, а стекло является очень плохим проводником тепла (обладает низкой теплопроводностью). Таким образом, опыт доказывает, что разные вещества имеют разную теплопроводность.

Ответ: Опыт со стержнями из разных материалов (меди, стали, стекла), нагреваемыми с одного конца, показывает, что предметы, прикрепленные воском, отпадают с разной скоростью. Это происходит потому, что тепло передается по стержням с разной скоростью, что доказывает различие в их теплопроводности.

5. Приведите примеры

Различная теплопроводность материалов находит широкое применение в повседневной жизни и в технике. Материалы можно разделить на две группы: с высокой и с низкой теплопроводностью.

Примеры использования материалов с высокой теплопроводностью (хорошие проводники тепла), таких как металлы (медь, алюминий, сталь):

• Посуда для приготовления пищи (кастрюли, сковороды) делается из металлов, чтобы тепло от конфорки быстро и равномерно передавалось еде.

• Радиаторы отопления в домах и радиаторы охлаждения (теплообменники) в двигателях автомобилей и в электронных устройствах (например, в компьютерах) изготавливаются из алюминия или меди для эффективной передачи тепла окружающей среде.

Примеры использования материалов с низкой теплопроводностью (плохие проводники тепла, или теплоизоляторы), таких как дерево, пластик, воздух, шерсть, пенопласт, вакуум:

• Ручки сковородок и кастрюль часто делают из пластика или дерева, которые плохо проводят тепло, чтобы защитить руки от ожогов.

• Теплоизоляция зданий осуществляется с помощью таких материалов, как минеральная вата, стекловата или пенопласт. Эти материалы имеют пористую структуру и содержат много воздуха, который является отличным теплоизолятором, что помогает сохранять тепло зимой и прохладу летом.

• Зимняя одежда (свитера, куртки) и одеяла (пуховые, шерстяные) хорошо сохраняют тепло тела благодаря воздушным прослойкам между волокнами ткани.

• Конструкция термоса включает двойные стенки, между которыми создан вакуум. Поскольку вакуум практически не проводит тепло, напитки в термосе долго остаются горячими или холодными.

• Оконные рамы из дерева или пластика являются лучшими теплоизоляторами, чем металлические. В современных стеклопакетах пространство между стеклами заполняют воздухом или инертным газом (аргоном) для снижения теплопотерь.

Ответ: Примеры материалов с высокой теплопроводностью — металлы, из которых делают кухонную посуду и радиаторы. Примеры материалов с низкой теплопроводностью — дерево и пластик (для ручек посуды), воздух и пористые материалы (в теплоизоляции домов и зимней одежде), вакуум (в термосах).