Номер 3, страница 136 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Тепловые свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Параграф 33. Применение газов в технике. Вопросы для самопроверки - номер 3, страница 136.

Условие.

3. Приведите примеры применения газов в технике и в быту.

Решение.

Применение газов в технике

Газы находят широчайшее применение в различных отраслях техники, промышленности и науки. Их уникальные физические и химические свойства позволяют использовать их для множества задач.

- В металлургии и машиностроении: кислород используется для интенсификации процессов выплавки стали (кислородно-конвертерный способ) и для газопламенной резки металлов. Инертные газы, такие как аргон и гелий, создают защитную среду при электросварке, предотвращая окисление расплавленного металла. Сжатый воздух приводит в действие пневматические инструменты (гайковерты, отбойные молотки).

- В химической промышленности: газы служат сырьем для производства важнейших продуктов. Из азота и водорода синтезируют аммиак, который является основой для производства азотных удобрений. Хлор используется для производства поливинилхлорида (ПВХ), растворителей и для обеззараживания воды.

- В энергетике и на транспорте: природный газ (метан) и сжиженные углеводородные газы (пропан-бутан) являются важными видами топлива для тепловых электростанций, котельных и двигателей внутреннего сгорания. Продукты сгорания топлива (горячие газы) создают реактивную тягу в турбореактивных и ракетных двигателях.

- В электронике и светотехнике: инертные газы (неон, аргон, криптон) наполняют газоразрядные лампы (включая рекламные вывески) и люминесцентные лампы. В лампах накаливания аргон или криптон замедляют испарение вольфрамовой нити, продлевая срок ее службы. Особо чистые газы необходимы для создания инертной атмосферы при производстве полупроводников.

- В криогенной технике и медицине: жидкий азот ($T_{кип} = -196$ °C) и жидкий гелий ($T_{кип} = -269$ °C) используются как хладагенты для достижения сверхнизких температур. Это необходимо для работы сверхпроводящих магнитов в аппаратах МРТ и научных установках, а также для криоконсервации биологических материалов.

- В системах безопасности: углекислый газ и инертные газы применяются в системах газового пожаротушения там, где нельзя использовать воду (например, в архивах, серверных комнатах).

- В воздухоплавании: легкие газы, такие как гелий (безопасный) и водород (горючий), используются для наполнения дирижаблей и стратостатов. Нагретый воздух используется для подъема воздушных шаров.

Ответ: В технике газы применяются в металлургии (кислород, аргон), химической промышленности (водород, хлор, азот), для сварки и резки металлов (ацетилен, кислород), в энергетике (природный газ), в криогенной технике (жидкий азот, гелий), в электронике и светотехнике (неон, аргон), в системах пожаротушения (углекислый газ) и в воздухоплавании (гелий).

Применение газов в быту

В повседневной жизни человек постоянно сталкивается с применением газов для различных нужд.

- Приготовление пищи и отопление: природный газ (в основном метан), подаваемый по газопроводам, или сжиженный газ (пропан-бутан) в баллонах широко используется в газовых плитах, духовых шкафах, водонагревательных колонках и котлах для отопления жилых домов.

- Газированные напитки: углекислый газ ($CO_2$) растворяют под давлением в воде и других напитках для их газирования. Он придает им характерный "острый" вкус и образует пузырьки.

- Холодильная техника: в бытовых холодильниках и кондиционерах используются специальные газы-хладагенты (в прошлом фреоны, сейчас — более озонобезопасные соединения). Эти газы, циркулируя в замкнутой системе, испаряются (поглощая тепло из камеры) и конденсируются (отдавая тепло в окружающую среду), обеспечивая охлаждение.

- Аэрозольные баллончики: сжиженные газы-пропелленты (например, пропан-бутановая смесь или диметиловый эфир) создают внутри баллона избыточное давление. При нажатии на клапан они выталкивают и распыляют активное вещество — будь то дезодорант, лак для волос, краска или освежитель воздуха.

- Надувные предметы и шины: обычный воздух (смесь газов, в основном азота и кислорода) используется для накачивания автомобильных и велосипедных шин, а также надувных матрасов, лодок, мячей и игрушек. Для наполнения праздничных воздушных шариков, чтобы они летали, используют гелий, так как он значительно легче воздуха.

- Медицинские и рекреационные цели: сжатый кислород в баллонах используется для дыхания в медицинских учреждениях и в домашних условиях при некоторых заболеваниях. Сжатый воздух используется в аквалангах для дайвинга.

Ответ: В быту газы используются для приготовления пищи и отопления (природный газ, пропан-бутан), для газирования напитков (углекислый газ), в холодильниках и кондиционерах (хладагенты), в аэрозольных баллончиках (пропелленты), для накачивания шин и воздушных шаров (воздух, гелий), а также в медицине и для дайвинга (кислород, сжатый воздух).