Номер 110, страница 81, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 5. Тепловые явления - номер 110, страница 81.

Условие.

110. Почему батареи отопления располагают ближе к полу, а форточки — в верхней части окна?

Решение.

Решение

Расположение батарей отопления и форточек обусловлено физическим явлением конвекции — процессом теплообмена, при котором энергия переносится потоками жидкости или газа. Плотность воздуха зависит от его температуры: тёплый воздух менее плотный, а холодный — более плотный.

Батареи отопления

Батареи отопления устанавливают внизу, обычно под окнами. Воздух рядом с горячей батареей нагревается, его плотность уменьшается, и он, как более лёгкий, поднимается вверх к потолку. Достигнув потолка, воздух начинает остывать, его плотность увеличивается, и он опускается вниз в противоположной части комнаты. У пола более холодный воздух перемещается обратно к батарее, чтобы снова нагреться. Так возникает естественная циркуляция воздуха (конвекционный поток), которая обеспечивает равномерный прогрев всего помещения.

Форточки

Форточки для проветривания располагают в верхней части окна. Внутри помещения тёплый и "отработанный" воздух (содержащий углекислый газ, водяные пары) как менее плотный скапливается вверху, под потолком. Открытая форточка позволяет этому тёплому воздуху беспрепятственно выходить наружу. Одновременно через неё или другие щели в помещение поступает более холодный и плотный свежий воздух с улицы. Он опускается вниз, вытесняя тёплый воздух вверх и наружу, что обеспечивает эффективную вентиляцию комнаты.

Таким образом, такое расположение использует естественные физические процессы для эффективного отопления и проветривания.

Ответ: Батареи отопления располагают ближе к полу для создания конвекционных потоков: нагретый ими лёгкий воздух поднимается вверх, а остывший тяжёлый опускается вниз, обеспечивая циркуляцию и обогрев всего помещения. Форточки делают вверху, чтобы тёплый, менее плотный и загрязнённый воздух, который скапливается под потолком, мог свободно выходить наружу, а на его место поступал свежий холодный воздух.