Номер 3, страница 37 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Вопросы после параграфа. § 9. Излучение. Глава 1. Тепловые явления - номер 3, страница 37.

3. Приведите примеры учёта на практике различной способности тел поглощать энергию излучения.

3. Какие тела лучше поглощают энергию излучения, а какие — хуже? Приведите примеры учёта на практике различной способности тел поглощать энергию излучения.

Способность тела поглощать энергию излучения (поглощательная способность) зависит в первую очередь от цвета и состояния его поверхности.
Тела с тёмной, матовой или шероховатой поверхностью лучше поглощают энергию излучения. Идеальным поглотителем является так называемое абсолютно чёрное тело, которое поглощает всё падающее на него излучение.
Тела со светлой, блестящей или гладкой (зеркальной) поверхностью поглощают энергию излучения хуже, так как они в значительной степени отражают падающее на них излучение.

Примеры учёта различной поглощательной способности на практике:

• Одежда: В жаркую солнечную погоду люди предпочитают носить одежду светлых тонов (белую, бежевую), так как она меньше поглощает солнечное излучение и, следовательно, меньше нагревается. Зимой, наоборот, тёмная одежда помогает лучше поглощать солнечное тепло.
• Строительство: В южных, жарких странах крыши и стены домов часто красят в белый или другие светлые цвета. Это позволяет отражать большую часть солнечных лучей и сохранять прохладу внутри помещений. В холодных регионах иногда используют тёмные материалы для кровли, чтобы они лучше поглощали солнечное тепло и способствовали обогреву дома.
• Техника: Поверхности солнечных коллекторов (водонагревателей) и фотоэлементов (солнечных батарей) делают чёрными, чтобы они поглощали максимальное количество солнечной энергии. С другой стороны, самолёты и космические корабли часто красят в белый или серебристый цвет, чтобы избежать перегрева от солнечного излучения. Цистерны для перевозки горючих жидкостей, например бензина, также красят в серебристый или белый цвет для уменьшения нагрева на солнце.
• Сельское хозяйство: Для ускорения таяния снега на полях весной их могут посыпать тёмным веществом, например, торфяной крошкой или золой. Тёмная поверхность лучше поглощает солнечное тепло, и снег тает быстрее.

Ответ: Лучше всего энергию излучения поглощают тела с тёмной и матовой поверхностью, хуже — тела со светлой и блестящей (зеркальной) поверхностью. На практике это учитывается при выборе цвета одежды, окраске зданий, самолётов, цистерн, а также в конструкции солнечных коллекторов.

4. Как устроен термос?

Термос, или сосуд Дьюара, — это бытовое устройство, предназначенное для длительного сохранения температуры продуктов (как горячих, так и холодных) за счет минимизации теплообмена с окружающей средой. Теплообмен может происходить тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Конструкция термоса направлена на борьбу со всеми тремя видами теплопередачи.

Основные элементы конструкции термоса:

1. Двойные стенки: Термос состоит из колбы с двойными стенками (внутренней и внешней), изготовленной обычно из стекла или нержавеющей стали.
2. Вакуум: Пространство между внутренней и внешней стенками колбы является ключевым элементом. Из этого пространства откачан воздух, что создает вакуум (сильное разрежение). Поскольку в вакууме почти нет молекул вещества, он является очень плохим проводником тепла. Это практически полностью предотвращает передачу тепла через теплопроводность и конвекцию между стенками колбы.
3. Зеркальное покрытие: Поверхности стенок, обращенные друг к другу (внутренняя поверхность внешней стенки и внешняя поверхность внутренней стенки), покрыты отражающим слоем (посеребрены). Эта зеркальная поверхность препятствует теплообмену путем излучения. Если в термосе находится горячая жидкость, её тепловое излучение отражается от зеркальной поверхности обратно внутрь. Если же в термосе холодная жидкость, зеркальная поверхность отражает внешнее тепловое излучение, не давая ему нагреть содержимое.
4. Пробка (крышка): Горлышко термоса закрывается пробкой, сделанной из материала с низкой теплопроводностью (например, из пробки или пластика). Это минимизирует потери тепла через горлышко путем теплопроводности и конвекции.

Таким образом, благодаря вакуумной прослойке, зеркальным поверхностям и герметичной пробке теплообмен содержимого термоса с окружающей средой сводится к минимуму, что позволяет долго сохранять его температуру.

Ответ: Термос представляет собой сосуд с двойными стенками, из пространства между которыми откачан воздух (создан вакуум). Стенки, обращённые в вакуум, имеют зеркальное покрытие. Вакуум предотвращает теплопередачу за счёт теплопроводности и конвекции, а зеркальные поверхности — за счёт излучения. Плотная пробка уменьшает теплообмен через горлышко сосуда.