Global EE

Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049223

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Количество Теплоты и Энергия Топлива

№2. Задание без номера

ID: 00049223

а) Почему близость водоёмов влияет на температуру воздуха?

б) Какая почва нагревается солнцем быстрее: влажная или сухая?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Оба пункта держатся на одной особенности воды: на нагрев одного килограмма воды на один градус нужно $4200$ Дж. Это очень много, у песка, например, всего $920$ Дж.

Пункт а). Днём воздух над водоёмом теплее воды и отдаёт ей теплоту, а вода от этого почти не нагревается: её много, и $c$ большая. Поэтому жара смягчается. Ночью воздух остывает, а вода всё ещё тёплая и понемногу отдаёт ему запас. Температура воздуха рядом с водоёмом меняется спокойнее, чем вдали от него. То же самое происходит и в течение года. Ещё работает испарение с поверхности воды: оно забирает теплоту и охлаждает воздух в жару.

Пункт б). Во влажной почве часть каждого килограмма занимает вода, а ей на градус нужно намного больше теплоты. Посчитаем на примере: $1$ кг почвы, в которой $0{,}8$ кг сухого грунта и $0{,}2$ кг воды. Возьмём для грунта значение песка. Теплота на один градус для влажной почвы:

$$920\cdot 0{,}8+4200\cdot 0{,}2=736+840=1576\text{ Дж}$$

Для сухого грунта на тот же килограмм нужно только $920$ Дж. Сравним:

$$\dfrac{1576}{920}\approx 1{,}7$$

Влажной почве нужно примерно в $1{,}7$ раза больше теплоты. Поэтому её поверхность под тем же солнцем нагревается медленнее, а быстрее нагревается сухая. Часть теплоты влажная почва тратит ещё и на испарение.

Проверим себя честной границей ответа: речь про верхний слой. Вглубь теплота лучше проходит как раз во влажной почве, потому что вода проводит теплоту лучше, чем воздух между сухими крупинками. Но это уже вопрос про глубину, а не про то, как быстро нагревается поверхность.

Ответ

а) У воды большая удельная теплоёмкость и водоёма большая масса: днём и летом вода забирает у воздуха много теплоты и нагревается мало, а ночью и зимой, остывая, отдаёт много, поэтому температура воздуха меняется не так резко; б) сухая: у воды удельная теплоёмкость намного больше, чем у сухого грунта, поэтому поверхность влажной почвы нагревается медленнее.
Другие задания по теме «Количество Теплоты и Энергия Топлива» (8)