Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049235

Чтобы дерево загорелось, его надо нагреть до температуры воспламенения. Спичка — маленький источник теплоты. Вопрос в том, кому её хватит.

Оценим порядок чисел. Спичка весит около $0{,}1$ г и при $10$ МДж/кг выделяет:

$$Q=10\,000\,000\cdot 0{,}0001=1000\text{ Дж}$$

Пусть вся эта теплота попала в древесину (на самом деле часть уйдёт в воздух). Удельная теплоёмкость дерева около $2400$ Дж/(кг·°С). Тонкий кончик лучины массой $1$ г нагреется так:

$$\Delta t=\dfrac{1000}{2400\cdot 0{,}001}\approx 417\text{ }{}^\circ\text{С}$$

Этого хватает, чтобы лучина загорелась. А если ту же теплоту распределить по полену массой $2$ кг, то:

$$\Delta t=\dfrac{1000}{2400\cdot 2}\approx 0{,}2\text{ }{}^\circ\text{С}$$

Конечно, полено прогревается не сразу всё. Но под пламенем спички поверхность передаёт теплоту вглубь, в большую массу дерева, а у тонкой лучины уходить теплоте некуда. Вот поэтому на поверхности полена нужная температура не набирается.

Проверим себя опытом: чтобы разжечь костёр, сначала поджигают мелкие щепки, а от них всё более крупные поленья. Каждая ступень даёт больше теплоты, чем предыдущая.