Тепловые Явления — Задание 19 ОГЭ по физике №00040559

Что дано

Один и тот же мороз, один и тот же человек в той же одежде. Отличается лишь погода: в первом случае воздух неподвижен, во втором дует ветер.

Идея

Человек постоянно вырабатывает тепло и постоянно отдаёт его окружающему воздуху. Ощущение холода определяется не столько температурой воздуха, сколько тем, как быстро тело теряет тепло.

Тихая погода

Тело нагревает воздух, который к нему прилегает. Этот тонкий слой тёплого воздуха никуда не уходит и остаётся между кожей (или одеждой) и морозной средой. У воздуха очень малая теплопроводность — он один из худших проводников тепла, поэтому нагретая прослойка работает как дополнительная шуба и сильно тормозит отток тепла.

Кстати, на этом же построена и обычная тёплая одежда: греет не сама шерсть или пух, а неподвижный воздух в их порах.

Ветреная погода

Ветер сдувает прогретую прослойку и на её место непрерывно приносит новый морозный воздух. Тело вынуждено каждый раз греть свежую порцию воздуха, и тепло уходит гораздо быстрее — это уже не медленная теплопроводность, а быстрый унос тепла движущимся воздухом.

Добавляется и второй механизм: ветер ускоряет испарение влаги с кожи и с влажной одежды, а на испарение тратится энергия, которую жидкость забирает у тела, — кожа охлаждается ещё сильнее.

Вывод

При одной и той же температуре воздуха потери тепла на ветру гораздо больше, поэтому мороз легче переносится в тихую погоду. Именно поэтому в прогнозах отдельно сообщают «ощущается как» — с учётом скорости ветра эта температура оказывается заметно ниже показаний термометра.