Задание Физика 8 Класс №00051479
Тепловые Двигатели и Устройства
№2. Задание без номера
ID: 00051479
В старом частном доме вода в системе отопления движется без насоса: нагретая в котле вода поднимается по трубе вверх, проходит через батареи в комнатах и, остыв, возвращается в котёл по нижней трубе. Выберите два верных утверждения о такой системе.
1) Котёл в такой системе ставят выше батарей, чтобы горячая вода сама стекала к ним.
2) Горячая вода поднимается от котла вверх потому, что при нагревании её плотность уменьшается.
3) Остывая в батарее, вода становится менее плотной и поэтому опускается к котлу по нижней трубе.
4) Если батарею закрыть сплошным коробом без щелей, комната будет получать от неё больше теплоты.
5) Чем сильнее остывает вода в батареях, тем больше теплоты отдаёт комнатам каждый килограмм прошедшей через них воды.
Запишите в ответ номера выбранных утверждений.
Источник: Global_EE
Решение
Такая система работает на конвекции, только конвекция идёт не в воздухе, а в воде, которая течёт по трубам. Горячая вода менее плотная, чем холодная, поэтому она всплывает, а остывшая, более плотная, опускается. Разберём каждое утверждение.
1) Неверно. Горячая вода в этой системе не стекает, а поднимается: от котла она идёт вверх. Поэтому котёл ставят как можно ниже батарей, обычно в подвале или в самой низкой точке дома.
2) Верно. При нагревании вода расширяется, тот же килограмм занимает больше места, и её плотность уменьшается. Более лёгкую горячую воду вытесняет вверх более плотная остывшая.
3) Неверно. Остывая, вода сжимается, и её плотность растёт, а не уменьшается. Именно поэтому остывшая вода опускается по нижней трубе к котлу.
4) Неверно. Батарея отдаёт теплоту в основном воздуху, который непрерывно обтекает её: нагретый воздух поднимается, а снизу подходит холодный. Глухой короб этот поток перекрывает, и воздух внутри короба нагревается, а в комнату теплоты попадает меньше.
5) Верно. Количество теплоты, которое отдаёт вода, равно $Q = cm\Delta t$. Для одного килограмма оно пропорционально $\Delta t$: остыв на $20\text{ }{}^\circ\text{С}$, килограмм воды отдаёт вдвое больше теплоты, чем остыв на $10\text{ }{}^\circ\text{С}$.
Проверим себя, пройдя вместе с водой по кругу: в котле нагрелась, стала легче — поднялась (утверждение 2); в батарее отдала теплоту, тем больше, чем сильнее остыла (утверждение 5); стала плотнее — опустилась к котлу. Котёл при этом должен стоять внизу, а батарея — свободно омываться воздухом.
Ответ
Другие задания по теме «Тепловые Двигатели и Устройства» (8)
- Задание — №00051485 — Чтобы измерить температуру горячей воды в тонкой пробирке, Лиза опустила в воду…
- Задание — №00051484 — Холодильник стоит в закрытой кухне, и его компрессор работает без остановки. За…
- Задание — №00051483 — Ученица проверяла два термоса одинакового объёма. В каждый она налила по 0,5кг…
- Задание — №00051482 — В конденсаторе паровой турбины пар, уже прошедший через турбину, превращается в…
- Задание — №00051481 — В комнате пять одинаковых окон со старыми деревянными рамами. Зимой через…
- Задание — №00051480 — На крыше дачи стоит солнечный водонагреватель. Площадь его коллектора 2м в…
- Задание — №00051478 — Чтобы проверить термос, в него положили 0,4кг льда при температуре 0 в степени…
- Задание — №00051477 — Через батарею водяного отопления каждую минуту проходит 0,5кг горячей воды. В…