ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ
Виды теплопередачи
Теплообмен между горячим чаем и стенками стакана осуществляется путем теплопроводности.
Процесс теплообмена произойдет быстрее, если холодную воду налить в горячую (плотность холодной воды больше плотности горячей и при прочих равных условиях перемешивание воды произойдет быстрее).
В прудах и озерах лед появляется вначале на поверхности, так как поверхность воды не защищена от холодного воздуха.
Нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем на воздухе, потому что теплопроводность воды намного больше.
Примеры изменения внутренней энергии тела в процессе теплообмена:
1) остывание горячего чая,
нагрев стенок стакана;
2) нагрев металлических изделий;
3) охлаждение нагретых тел.
При отсутствии ветра пламя свечи устанавливается вертикально, потому что горячий воздух имеет меньшую плотность, стремится вверх и вытягивает пламя свечи вертикально.
Водопроводные и канализационные трубы врывают глубоко и землю, чтобы, исполыуя низкую теплопроводность грунта, не допустить замерзания воды в них.
Дерево обладает низкой теплопроводностью и его применяют для предохранения пил от перегрева.
Процесс теплообмена быстрее закончится в медном сосуде, так как медь обладает лучшей теплопроводностью.
Мы обжигаем губы, когда пьем чай из металлической кружки, так как благодаря высокой теплопроводности температура стенок металлической кружки высока. У фарфора теплопроводность значительно ниже, температура стенок такой кружки не так высока.
Вода быстрее нагреется в новом чайнике. За счет слоя накипи теплопроводность старого чайника ниже, чем нового.
Температура тела человека выше 20°С. Теплообмен между человеком и водой намного интенсивнее, так как теплопроводность воды больше теплопроводности воздуха. Поэтому в воде с температурой 20°С холоднее, чем на воздухе с температурой 16°С.
Обугливанию бумаги в местах соприкосновения с деревом способствует невысокая (по сравнению с металлическими вкраплениями) теплопроводность дерева.
Рука человека теплее кирпича и гранита. Кирпич кажется теплее гранита, из этого следует, что гранит быстрее забирает тепло от руки, т. е. теплопроводность гранита выше.
Зимой металл на ощупь холоднее дерева. Объясняется это высокой теплопроводностью металла по сравнению с деревом. В сорокоградусную жару температура металла из-за хорошей его теплопроводности будет выше 40°, а температура дерева (из-за плохой его теплопроводности) будет близкой к температуре руки. Поэтому на ощупь металл кажется значительно теплее, чем дерево.
Зимой ноги больше мерзнут в тесной обуви, чем в просторной. В просторной обуви воздушная прослойка между ногой и обувью благодаря плохой теплопроводности воздуха будет лучше удерживать тепло, исходящее от ноги.
Лучшее сохранение шерстяной одеждой тепла объясняется тем. что в шерсти содержится больше воздуха, чем в хлопке. Благодаря плохой теплопроводности воздуха шерсть лучше защищает тело от охлаждения.
На зиму приствольные круги земли у плодовых деревьев покрывают слоями торфа, навоза, древесных опилок, чтобы защитить деревья от замерзания. Все эти материалы обладают плохой теплопроводностью.
Чем выше скорость катера, тем выше трение, тем больше увеличивается внутренняя энергия воды, отбрасываемой винтом катера.
Прежде чем налить в стакан кипяток, в стакан опускают чайную ложку. Благодаря высокой теплопроводности металла это предотвращает стакан от резкого перегрева и разрушения.
Во время сильной жары в странах Средней Азии люди нояст шапки-папахи и ватные халаты. Благодаря плохой теплопроводности этих материалов они защищают людей от перегрева (при этом температура окружающего воздуха должна быть выше температуры тела человека, тогда этот способ действует).
Снег — пористое, рыхлое вещество, в нем содержится воздух. Поэтому снег обладает плохой теплопроводностью и хорошо защищает землю, озимые посевы, плодовые деревья от вымерзания.
Если перенести сосуд с водой из теплой комнаты в холодную, то давление воды на дно практически не изменится (если пренебречь изменением размеров сосуда вследствие охлаждения). В теплой комнате вода расширяется, но в левом колене расширению (подъему) воды мешает воздушная подушка, поэтому вода движется вправо.
Все использованные мальчиком материалы (мятая бумага, подушки, опилки) обладают плохой теплопроводностью, поэтому защищают самодельный термос от охлаждения.
Все пористые строительные материалы содержат воздух, который благодаря плохой теплопроводности придает им хорошие теплоизоляционные свойства.
Зимой воробей нахохливается. Торчашие перья способствуют удержанию воздуха, а вместе с ним и тепла, исходящего от тела воробья.
Вода, нагреваясь в рубашке двигателя, становится легче и поднимается вверх, затем охлаждается в радиаторе и опускается вниз.
Батареи центрального отопления ставят обычно внизу, под окнами, чтобы .нагретый воздух поднимался вверх и сменялся более холодным, находящимся внизу.
Воздух над сушей нагревается сильнее и поднимается вверх, так как плотность его меньше, чем плотность окружающего холодного воздуха. В результате давление воздуха у поверхности Земли уменьшается и к месту пониженного давления приходит более холодный воздух с моря. Это дневной бриз. Ночью наблюдается обратное явление: суша, прогретая за день, остывает быстрее, чем вода; остывает и увеличивает свою плотность и воздух над сушей. Так возникает ночной бриз — ветер от суши к морю.
Для циркуляции воздуха и лучшего охлаждения горящих электрических ламп.
Охлаждающие устройства целесообразно устанавливать вверху, чтобы осуществлялась естественная конвекция.
Мороженое тает, потому что оно поглощает энергию окружающего воздуха. Окружающий воздух, отдавая энергию, охлаждается, опускается вниз, на смену ему приходит теплый воздух. Чем скорее происходит теплообмен и перемешивание слоев воздуха, тем быстрее мороженое растает. Вентилятор только ускоряет таяние мороженого.
Чем выше труба, тем больше разность давлений между газами в трубе и наружным воздухом. Поэтому тяга увеличивается при увеличении высоты трубы.
В металлических печных трубах тяга меньше, чем в кирпичных трубах, так как высокая теплопроводность металла способствует большему охлаждению газов и уменьшению разности давлений между газами в трубе и наружным воздухом.
Конвекционные потоки в жидкостях и газах в состоянии невесомости на искусственных спутниках Земли невозможны. Конвекционные потоки обусловлены различием в плотностях жидкостей и газов, а жидкости и газы, находящиеся в ИСЗ. не имеют веса.
Вола, нагреваясь в рубашке двигателя 1, становится легче и поднимается в верхний бачок радиатора. Проходя трубы радиатора, она охлаждается, опускается вниз и через нижний трубопровод снова попадает в рубашку двигателя. Если уровень воды в системе охлаждения пустится ниже патрубка верхнего бачка радиатора, то вода циркулировать перестанет, что приведет к выходу из строя двигателя.
Грязный снег в солнечную погоду тает быстрее, чем чистый, потому что тела с темной поверхностью лучше поглощают солнечное излучение и сильнее нагреваются.
Оболочки стратостатов красят "серебряной" краской для уменьшения поглощения солнечных лучей и нагрева оболочки.
Черноземные почвы лучше нагреваются солнечными лучами, чем подзолистые, так как сильнее поглощают солнечные лучи.
В вагонах-ледниках промежутки между двойными стенками заполняют войлоком или пористыми веществами с низкой теплопроводностью, чтобы предохранить продукты от порчи. Окрашивают вагоны в желтый или белый цвет для уменьшения поглощения вагоном солнечных лучей.
Летом жарче в темном платье, так как такая ткань сильнее поглощает солнечные лучи.
Для повышения температуры участка почвы применяют теплицы и парники, которые используют солнечное излучение. Стеклянные рамы или прозрачные пленки хорошо пропускают солнечные лучи. Попадая на темную почву, они поглощаются и нагревают ее. Кроме этого стекло препятствует движению теплого воздуха вверх, т. е. конвекции.
Вода прозрачна, она слабее, чем земля, поглощает солнечное излучение, поэтому нагревается лучами солнца медленнее, чем суша. Кроме этого удельная теплоемкость воды гораздо больше удельной теплоемкости почвы.
Горячая вода, оставленная в термосе, со временем охлаждается из-за слабого теплообмена с окружающей средой.
Да, можно, гак как теплообмен в термосе слабый и его можно использовать в качестве холодильника.