Номер 4, страница 30 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

4. Объясните опыт (см. рис. 15), показывающий, что различные вещества обладают разной теплопроводностью. Медь или сталь обладает лучшей теплопроводностью?

4. Объясните опыт (см. рис. 15), показывающий, что различные вещества обладают разной теплопроводностью. Медь или сталь обладает лучшей теплопроводностью?

Опыт, который демонстрирует различие в теплопроводности веществ, можно провести следующим образом. Берут несколько стержней одинаковой длины и толщины, изготовленных из разных материалов, например, из меди, стали и стекла. К каждому стержню на одинаковом расстоянии друг от друга с помощью воска прикрепляют небольшие предметы, например, гвоздики. Затем один конец каждого стержня одновременно начинают нагревать в пламени горелки или в горячей воде.

Тепло от нагреваемого конца распространяется вдоль стержня. По мере того как температура участка стержня достигает температуры плавления воска, воск тает, и гвоздик отпадает. Наблюдая за стержнями, мы увидим, что гвоздики отпадают с разной скоростью. Быстрее всего они отпадут с медного стержня, затем — со стального, и медленнее всего (или вовсе не отпадут за время опыта) — со стеклянного. Этот результат показывает, что тепловая энергия передается по разным веществам с разной скоростью. Способность вещества проводить тепло называется теплопроводностью. Таким образом, опыт доказывает, что различные вещества обладают разной теплопроводностью.

Сравнивая медь и сталь, можно с уверенностью сказать, что медь обладает лучшей теплопроводностью. Коэффициент теплопроводности меди составляет около $400 \text{ Вт/(м·К)}$, в то время как у стали он значительно ниже — в среднем около $50 \text{ Вт/(м·К)}$. Поэтому в описанном опыте тепло по медному стержню будет распространяться гораздо быстрее, чем по стальному.

Ответ: Опыт с одновременным нагреванием стержней из разных материалов, к которым прикреплены на воске гвоздики, показывает, что гвоздики отпадают с разной скоростью. Это доказывает, что вещества обладают разной теплопроводностью. Медь обладает лучшей теплопроводностью, чем сталь.

5. Приведите примеры применения веществ с различной теплопроводностью.

Вещества с различной теплопроводностью находят широкое применение в быту и технике в зависимости от того, требуется ли эффективно передавать тепло или, наоборот, препятствовать его распространению.

Материалы с высокой теплопроводностью (хорошие проводники тепла), такие как медь, алюминий, серебро и сталь, используются там, где необходима быстрая передача тепловой энергии. Примерами могут служить: рабочие части посуды для приготовления пищи (кастрюли, сковороды); радиаторы систем отопления и охлаждения двигателей автомобилей; теплоотводы (радиаторы) для охлаждения электронных компонентов, например, процессоров в компьютерах.

Материалы с низкой теплопроводностью (теплоизоляторы), такие как дерево, пластик, воздух, шерсть, пробка, пенополистирол (пенопласт), применяются для защиты от нагрева или для сохранения тепла. Например, ручки кастрюль и сковородок делают из пластика или дерева, чтобы они сильно не нагревались. В строительстве для утепления стен зданий используют минеральную вату и пенопласт. Зимняя одежда, благодаря своей волокнистой структуре и удерживаемому внутри воздуху, плохо проводит тепло и помогает сохранить теплоту тела. В термосах используется вакуумная прослойка между двойными стенками, которая является превосходным теплоизолятором.

Ответ: Вещества с высокой теплопроводностью (металлы) применяются для изготовления посуды для приготовления пищи, радиаторов отопления и охлаждения. Вещества с низкой теплопроводностью (дерево, пластик, воздух, шерсть, пенопласт) используют в качестве ручек для горячей посуды, для теплоизоляции в строительстве и в зимней одежде.