Global EE

Тепловые Явления — Задание 19 ОГЭ по физике №00048712

Задание №19. Качественная Задача

Тепловые Явления

№2. Задание 19

ID: 00048712

Два одинаковых бруска льда внесли с мороза в тёплое помещение. Первый брусок завернули в шерстяной шарф, а второй оставили открытым. Какой из брусков будет нагреваться быстрее? Ответ поясните.

Источник: ФИПИ

Решение

Что тут происходит: оба бруска льда холоднее воздуха в помещении, поэтому они будут получать от него теплоту и нагреваться. Один брусок обёрнут шарфом, другой нет. Надо сравнить, кто нагреется быстрее.

Шаг 1 — куда идёт теплота. Теплота всегда переходит от более нагретого тела к менее нагретому. Здесь тёплое — воздух помещения, холодное — лёд. Значит, энергия идёт снаружи внутрь, к брускам.

Шаг 2 — как теплота доходит до открытого бруска. Тёплый воздух свободно омывает открытый брусок: у его поверхности воздух охлаждается и опускается, а на его место приходит новый тёплый (конвекция). Теплообмен идёт быстро.

Шаг 3 — что мешает бруску в шарфе. Шерсть — плохой проводник теплоты: между её волокнами много воздуха, который там не может перемешиваться, а неподвижный воздух проводит теплоту очень плохо. Шарф отделяет лёд от тёплого воздуха помещения и замедляет приток теплоты к нему.

Вывод: быстрее будет нагреваться второй, открытый брусок.

Проверим себя: зимой шарф «греет» нас по той же причине — он не выделяет теплоту, а мешает теплоте тела уходить к холодному воздуху. Здесь направление потока обратное, но шарф точно так же его задерживает, поэтому лёд в шарфе нагревается медленнее.

Ответ

Быстрее будет нагреваться второй (открытый) брусок: шерсть плохо проводит теплоту (между её волокнами много неподвижного воздуха), поэтому шарф замедляет передачу теплоты от тёплого воздуха помещения к первому бруску.
Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)