Global EE

Внутренняя… — Задание Физика 8 Класс №00049133

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Внутренняя Энергия и Теплопередача

№2. Задание без номера

ID: 00049133

Почему в летний день температура воды в водоёмах ниже температуры песка на берегу? А как бывает ночью?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Солнце светит и на воду, и на песок одинаково, а обжигает только песок. Сравним, как они принимают теплоту.

Удельная теплоёмкость воды $4200$ Дж/(кг·°С), а песка $920$ Дж/(кг·°С). Значит, при той же полученной теплоте вода нагревается намного меньше.

К тому же вода перемешивается и нагревает всю толщу, а песок плохо проводит теплоту и нагревает только верхний слой. Ещё вода испаряется и тратит на это энергию. Всё это держит воду прохладнее.

Ночью солнца нет, и оба тела отдают теплоту. Песок быстро остывает, запас у него маленький. У воды большой запас, она остывает медленно. Поэтому ночью вода теплее песка.

Проверим себя числом. Пусть $1$ кг песка и $1$ кг воды получили по $9200$ Дж. Песок нагреется на

$$\Delta t=\dfrac{9200}{920\cdot 1}=10\text{ }{}^\circ\text{С}$$

А вода только на

$$\Delta t=\dfrac{9200}{4200\cdot 1}\approx 2{,}2\text{ }{}^\circ\text{С}$$

Ответ

У воды большая удельная теплоёмкость, она ещё и перемешивается и испаряется, поэтому днём нагревается слабее песка. Ночью наоборот: песок быстро остывает, а вода дольше сохраняет теплоту и оказывается теплее песка.
Другие задания по теме «Внутренняя Энергия и Теплопередача» (8)