Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049267

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049267

Распространённый способ защиты ракет от перегрева при полёте состоит в том, что их обшивку покрывают слоем материала, который легко плавится. Почему это уменьшает нагрев корпуса ракеты?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Снаружи на ракету каждую секунду приходит теплота от трения о воздух. Вопрос в том, куда она девается.

Без защиты вся она идёт в корпус, и его температура растёт. Теперь положим сверху слой, который легко плавится. Теплота сначала попадает в него.

Как только слой дошёл до температуры плавления, начинает работать важное свойство: пока вещество плавится, его температура не растёт. Вся приходящая теплота идёт на разрушение порядка в расположении частиц. Количество такой теплоты равно

$Q=\lambda m,$

где $\lambda$ — удельная теплота плавления, $$m$$ — масса расплавившейся части.

Значит, пока слой тает, у поверхности температура держится на одном значении, а теплота тратится на плавление, а не на нагрев корпуса. Плюс жидкий расплав сдувается потоком и уносит с собой полученную энергию.

Проверим себя на кухне: кубик льда в стакане лимонада держит напиток холодным, пока весь не растает. А когда растает, температура начинает расти. Со слоем на ракете то же самое.

Ответ

Плавясь, слой забирает на себя теплоту: она идёт на плавление, а температура слоя при этом не растёт. Расплав уносится потоком вместе с полученной энергией, и до корпуса доходит намного меньше теплоты.

Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)