1. Яке фото горобця (мал. 3.5) зроблено влітку, а яке взимку?
Фото “а” зроблено взимку, а фото “б” – влітку. Взимку горобці розпушують пір’я, щоб створити більшу повітряну прошарку для теплоізоляції, тому виглядають більш пухнастими. Влітку їхнє пір’я прилягає щільніше до тіла.
2. На парті лежать пенал і металева лінійка. Якщо до них доторкнутись, то складеться враження, що лінійка холодніша. Поясніть чому.
Лінійка здається холоднішою через різну теплопровідність матеріалів. Метал має високу теплопровідність і швидко відводить тепло від руки, тому створюється відчуття холоду. Пенал (зазвичай з пластику або дерева) має низьку теплопровідність і повільно відводить тепло, тому здається теплішим при однаковій температурі.
3. Чому в південних районах фасади будинків фарбують білим кольором?
Білий колір відбиває теплове випромінювання сонця, а темні кольори його поглинають. Світлі поверхні значно слабше нагріваються порівняно з темними, тому білі фасади допомагають зберегти прохолоду всередині будинку в спекотну погоду.
4. Кіт Мурчик сидів на шафі та спостерігав, як діти готуються до уроків. Невдовзі йому це набридло, він зіскочив на підлогу і вийшов з кімнати. Чи змінилася його потенціальна енергія? Внутрішня енергія?
Потенціальна енергія кота зменшилася, оскільки він опустився з висоти на підлогу. Внутрішня енергія також змінилася – частина потенціальної енергії перетворилася на внутрішню енергію внаслідок виконання механічної роботи при приземленні.
5. Літак, що здійснював посадку, володів механічною енергією. Після зупинки на злітній смузі його механічна енергія зникла. А як же закон збереження енергії? Куди вона поділася?
Механічна енергія літака не зникла, а перетворилася на внутрішню енергію. Під час гальмування відбувається тертя коліс об злітну смугу та гальмівних систем, внаслідок чого виконується механічна робота і кінетична енергія перетворюється на теплову енергію (нагрівання гальм, коліс, повітря).
6. Чому термос є теплоізольованою системою?
Термос має подвійні стінки з вакуумом між ними, що мінімізує всі види теплопередачі. Вакуум запобігає теплопровідності та конвекції, оскільки немає речовини для передачі тепла. Дзеркальні поверхні внутрішніх стінок відбивають теплове випромінювання, зменшуючи втрати енергії через випромінювання.
Перевірте себе
1. Розпізнайте неправдиву інформацію.
Неправдивою є інформація:
- Сніг — поганий теплоізолятор. Повітря між двома шибками є теплоізоляцією
- Для кращого обігріву приміщення рекомендовано радіатори опалення встановлювати у верхній частині кімнати.
2. Чому кучеряве волосся на голові в людей, які живуть в екваторіальному поясі, допомагає їм уберегтися від перегрівання?
Кучеряве волосся створює повітряні прошарки між пасмами, які є хорошими теплоізоляторами. Ці повітряні кишені захищають голову від прямого сонячного випромінювання і перешкоджають нагріванню шкіри голови.
3. Для того, щоб компот швидше вистиг, мама поклала на кришку каструлі мішечок з льодом. Чи правильно вона зробила? Поясніть.
Мама зробила неправильно. Холодне повітря від льоду опускається вниз через конвекцію, але кришка перешкоджає цьому процесу. Краще було б поставити лід поруч з каструлею або охолоджувати каструлю знизу.
4. Чому сучасні будинки часто «обшивають» пінопластом?
Пінопласт є пористим матеріалом з багатьма повітряними порожнинами, що робить його відмінним теплоізолятором. Він значно зменшує втрати тепла через стіни будинку, підвищуючи енергоефективність та знижуючи витрати на опалення.
5. Чи можлива конвекція у твердих тілах? Чому?
Конвекція у твердих тілах неможлива. Конвекція відбувається лише в рідинах і газах, оскільки потребує переміщення речовини. У твердих тілах частинки зафіксовані у кристалічній решітці й не можуть вільно переміщуватися.
6. Розгляньте мал. 3.6 (а—в). У якому положенні кулінарного газового пальника лід нагріється і розтопиться найшвидше? Чому?
Лід розтопиться найшвидше у положенні “в”, коли полум’я направлене знизу. Нагріте повітря піднімається вгору завдяки конвекції, створюючи постійний потік теплого повітря навколо льоду. У інших положеннях конвекційні потоки не так ефективно передають тепло до льоду.