Номер 2, страница 37 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 1. Тепловые явления. Параграф 9. Излучение. Вопросы после параграфа - номер 2, страница 37.

Условие.

2. Какие тела лучше поглощают энергию излучение, а какие — хуже?

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

1. Как на опыте показать нагревание за счёт излучения?

Чтобы на опыте продемонстрировать нагревание за счёт излучения, можно провести следующий простой эксперимент. Понадобится источник излучения (например, мощная настольная лампа накаливания или электрический камин) и приёмник тепла (наша рука или термометр).

Ход опыта:

1. Включите лампу.
2. Поднесите руку к лампе сбоку на некотором расстоянии (не касаясь её). Вы сразу почувствуете тепло. Это тепло передаётся от лампы к руке именно излучением. Если поднести руку над лампой, то к теплу от излучения добавится тепло от конвекции (нагретый воздух поднимается вверх), и ощущение тепла будет сильнее.
3. Для объективного измерения можно использовать термометр. Разместите его на некотором расстоянии от лампы (сбоку, чтобы уменьшить влияние конвекции). За короткое время термометр покажет повышение температуры по сравнению с первоначальной температурой в комнате.

Этот опыт доказывает, что энергия может передаваться от одного тела к другому без непосредственного контакта и без участия среды-переносчика (как при теплопроводности или конвекции). Энергия передаётся в виде электромагнитных волн. Для полной чистоты эксперимента его можно провести в вакууме (под стеклянным колпаком, из которого откачан воздух), и нагрев всё равно будет происходить, что исключает конвекцию и теплопроводность через воздух.

Ответ: Нагревание за счёт излучения можно показать, разместив термометр или руку на некотором расстоянии сбоку от источника тепла (например, лампы) и зафиксировав повышение температуры или ощущение тепла, что свидетельствует о передаче энергии электромагнитными волнами.

2. Какие тела лучше поглощают энергию излучения, а какие — хуже?

Способность тела поглощать энергию излучения зависит в первую очередь от цвета и состояния его поверхности.

• Лучше поглощают энергию излучения тела, имеющие тёмную и матовую (шероховатую) поверхность. Идеальным поглотителем является так называемое абсолютно чёрное тело, которое поглощает всё падающее на него излучение. В реальности таких тел нет, но тела с чёрной, матовой поверхностью (например, покрытые сажей) близки к ним по свойствам.
• Хуже поглощают энергию излучения тела, имеющие светлую и блестящую (полированную, зеркальную) поверхность. Такие поверхности большую часть падающей на них энергии отражают и лишь незначительную часть поглощают.

Важно отметить, что тела, которые хорошо поглощают излучение, так же хорошо его и излучают при нагревании. И наоборот, тела, плохо поглощающие излучение, являются и плохими излучателями.

Ответ: Тела с тёмными и матовыми поверхностями лучше поглощают энергию излучения, а тела со светлыми и блестящими поверхностями — хуже.

3. Приведите примеры.

Вот несколько примеров, иллюстрирующих различную поглощательную способность тел:

Примеры тел, хорошо поглощающих излучение:

• Тёмная одежда и асфальт: В солнечный день асфальт и одежда тёмных цветов нагреваются значительно сильнее, чем светлая одежда или бетонное покрытие, так как они поглощают больше солнечной энергии.
• Солнечные коллекторы: Панели для нагрева воды от солнца (солнечные коллекторы) красят в чёрный матовый цвет, чтобы они максимально эффективно поглощали солнечное излучение и нагревали воду.
• Задняя стенка холодильника: Радиатор (конденсатор) на задней стенке холодильника обычно окрашен в чёрный цвет, чтобы эффективнее излучать тепло в окружающее пространство, охлаждая хладагент.

Примеры тел, плохо поглощающих излучение:

• Светлая одежда: В жарких странах люди предпочитают носить одежду белого или светлых тонов, так как она отражает большую часть солнечных лучей и меньше нагревается.
• Термос: Внутренние стенки колбы термоса делают зеркальными (посеребрёнными), чтобы минимизировать передачу тепла излучением. Они отражают тепловое излучение обратно к горячей жидкости, сохраняя её температуру, или отражают внешнее тепло, не давая нагреться холодному напитку.
• Цистерны для перевозки топлива: Большие баки и цистерны, в которых перевозят или хранят легковоспламеняющиеся жидкости (например, бензин), часто красят в серебристый или белый цвет. Это делается для отражения солнечных лучей и предотвращения опасного перегрева содержимого.

Ответ: Примерами хорошего поглощения являются нагрев чёрного асфальта на солнце и использование чёрных панелей в солнечных коллекторах. Примерами плохого поглощения (хорошего отражения) являются белая одежда в жару и зеркальные стенки термоса.