Домашний эксперимент, страница 46 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Мешочек с деньгами не горит

Этот опыт следует провести вместе со взрослыми. 5—10 штук монет номиналом 5 тенге (можно взять кусочек меди) помещают в батистовый мешочек и нагревают его над пламенем спиртовки. Тепло от пламени спиртовки сразу передается меди (медь — хороший проводник тепла), и ткань не успевает загореться. Объясните это явление.

Решение

Данное явление демонстрирует принципы теплопередачи, в частности, высокую теплопроводность металлов. Чтобы материал, в данном случае батистовая ткань, воспламенился, его необходимо нагреть до определённой температуры — температуры воспламенения.

В ходе опыта пламя спиртовки подводит тепло к мешочку. Однако внутри мешочка находятся медные монеты. Медь — это металл с очень высокой теплопроводностью. Это свойство означает, что медь способна быстро поглощать и передавать тепловую энергию. Когда пламя нагревает участок ткани, тепло не успевает накопитьcя в этом участке до температуры воспламенения. Вместо этого оно почти мгновенно передаётся от ткани к соприкасающимся с ней монетам.

Монеты, в свою очередь, обладают не только высокой теплопроводностью, но и значительной теплоёмкостью (особенно их общая масса). Это означает, что они могут поглотить большое количество теплоты, при этом их собственная температура повышается относительно медленно. Тепло, полученное от пламени, быстро распределяется по всему объёму монет, которые действуют как единый теплоотвод (или радиатор). Вся система (ткань + монеты) нагревается медленно и более-менее равномерно.

Таким образом, температура ткани в любой её точке остаётся значительно ниже температуры воспламенения, так как подводимое тепло постоянно "уводится" монетами. Ткань не загорится до тех пор, пока вся масса монет не прогреется до температуры, при которой отвод тепла от ткани станет недостаточно эффективным.

Ответ: Явление объясняется высокой теплопроводностью меди. Тепло от пламени спиртовки не успевает нагреть ткань мешочка до температуры воспламенения, поскольку оно очень быстро отводится и поглощается находящимися внутри монетами. Монеты действуют как эффективный теплоотвод, распределяя тепловую энергию по всему своему объёму.