Физика в нашей жизни, страница 54 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

1. Бекзат ремонтирует загон для овец. В багажнике своей машины он оставил бутылку с холодной водой, коробку гвоздей и деревянные бруски. После того, как машина три часа простояла на солнце, температура внутри нее достигла 40 °С. Что произошло с предметами в машине?

А. Температура всех предметов стала одинаковой 40 °C;

В. Гвозди нагрелись сильнее, чем вода и доски, до 50 °C;

С. Вода осталась холодной, доски и гвозди нагрелись до 40 °С;

D. Доски не нагревались, вода и гвозди нагрелись до 40 °C.

Что нужно сделать, чтобы вода осталась холодной?

2. Какой материал вы выберите для утепления зимней юрты: пенополи-этилен, стекловату, холлофайбер, войлок, синтепон? Почему в летний период для юрты можно использовать тот же материал? Каково назначение этого материала в жаркий день? Используя информацию из сети Интернет blog.flexyheat.ru> /uteplenie-yurty/, составьте сравнительную таблицу перечисленных утеплителей.

3. «Разбитый градусник».

Описание ситуации:

У Олжаса на уроке заболела голова, он зашел в медицинский кабинет. Там пока никого не было, а в стакане на столе стоял термометр. Олжас решил измерить температуру, взял термометр, но вдруг он выскользнул из рук, упал и разбился. Ртуть раскатилась на маленькие капли. Олжас слышал, что пары ртути очень ядовиты. Что надо делать, если градусник разбился?

Справочные материалы

Ртуть – серебристо-белый металл. Металлическая ртуть при комнатной температуре летуча: пары рассеиваются по всему помещению. Ртуть очень плохо растворяется в воде: в отсутствие воздуха в одном литре воды может раствориться только 0,06 мг ртути. Ртуть – чрезвычайно опасное химическое вещество. Предельно допустимая концентрация для ртути составляет $0,0003 \text{ мг/м}^3$. Особенно опасны выбросы в воду из-за образования там под действием микроорганизмов растворимой в воде и токсичной метилртути. Ртуть и ее соединения поражают нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, при вдыхании – дыхательные пути. При легком отравлении у человека через 2-3 недели нарушенные функции восстанавливаются по мере выведения ртути из организма. Если поступление ртути в организм происходит малыми дозами, но в течение длительного времени, наступает хроническое отравление. Для него характерны повышенная утомляемость, слабость, сонливость, апатия, головные боли и головокружения, а также психические расстройства. При вдыхании воздуха, содержащего пары ртути в концентрации не выше $0,25 \text{ мг/м}^3$, ртуть задерживается в организме и накапливается в лёгких. В случае более высоких концентраций ртуть всасывается неповрежденной кожей.

Задания и вопросы для анализа ситуации

Существуют памятки по первичной демеркуризации (очищения) помещения, но в них нет обоснования необходимости рекомендуемых действий. Заполните пустые ячейки памятки.

Памятка по первичной демеркуризации (очищения) бытового помещения

№ Правило Обоснование

1. Перед сбором ртути нужно надеть резиновые перчатки и респиратор

2. Соберите шарики ртути. Проще всего ртуть можно собрать при помощи двух листов бумаги, при помощи резиновой груши или липкой лентой. Нельзя использовать пылесос или веник

3. Собранную ртуть поместите в банку с холодной водой и плотно закройте её крышкой

4. Банку лучше отнести на балкон, а впоследствии передать специалистам службы 112. Выкидывать ртуть в мусоропровод или выливать в канализацию нельзя

5. Проветрите помещение

6. Место разлива ртути обработайте раствором марганцовки, подкисленной уксусной кислотой

7. Вымойте пол мыльно-содовым раствором

8. Людям, находившимся в помещении, где была разлита ртуть, в течение нескольких дней полезно обильное питье

1. Правильный вариант ответа — А. Спустя три часа пребывания в замкнутом пространстве (багажнике машины), где установилась температура 40 °C, все предметы внутри него достигнут теплового равновесия с окружающей средой. Это означает, что температура и бутылки с водой, и гвоздей, и деревянных брусков станет равной температуре воздуха в багажнике, то есть 40 °C. Разные материалы (металл, вода, дерево) имеют разную теплоемкость и теплопроводность, поэтому они нагреваются с разной скоростью, но по прошествии достаточного времени их температура выравнивается с температурой окружающей среды.

Чтобы вода осталась холодной, необходимо уменьшить теплообмен между бутылкой и окружающей средой. Для этого можно использовать термос (сосуд Дьюара), который минимизирует передачу тепла за счет вакуума между стенками и отражающих поверхностей. Более простым решением будет использование термосумки или обертывание бутылки в несколько слоев ткани или любой другой теплоизолирующий материал (например, в толстое полотенце). Это замедлит процесс нагревания воды.

Ответ: А. Температура всех предметов стала одинаковой 40 °C. Чтобы вода осталась холодной, её нужно поместить в термос, термосумку или обернуть теплоизолирующим материалом.

2. Для утепления зимней юрты традиционно и наиболее эффективно использовать войлок. Это натуральный материал, который обладает отличными теплоизоляционными свойствами, является «дышащим» (т.е. хорошо пропускает пар, позволяя регулировать влажность внутри жилища) и долговечным. Холлофайбер и синтепон также хорошие утеплители, но они являются синтетическими материалами и не обладают способностью регулировать влажность так, как войлок. Стекловата эффективна, но требует осторожного обращения при монтаже и может быть вредна для здоровья. Пенополиэтилен не пропускает пар, что может привести к образованию конденсата.

В летний период тот же утеплитель (войлок) используется для противоположной цели: не для сохранения тепла внутри, а для защиты от жары снаружи. Слой утеплителя замедляет теплопередачу в обоих направлениях. Зимой он не дает теплу уходить из юрты, а летом — не дает жаре проникать внутрь, помогая сохранить прохладу в жилище в жаркий день.

Сравнительная таблица утеплителей:

Ответ: Для утепления юрты лучше выбрать войлок. Этот же материал эффективен и летом для защиты от жары, так как теплоизоляция работает в обе стороны, замедляя теплообмен с окружающей средой.

3. «Разбитый градусник».

Заполненная памятка по первичной демеркуризации:

Ответ: Обоснования действий при разбитом ртутном градуснике приведены в таблице. Они основаны на физических (летучесть) и химических (токсичность, способность к окислению) свойствах ртути. Главная цель — минимизировать испарение ртути, собрать её видимые капли и химически нейтрализовать невидимые остатки.