Объяснение особенностей протекания физических явлений · 72 задания
- Задание №5№5
Существует много способов (физических и химических) для разделения смесей. На рисунке представлен один из физических способов разделения смесей. Можно…
Магнитное поле магнита
- Задание №5№5
В теплоизолированной картонной трубке длиной 1 м находится небольшое количество свинцовой дроби. Трубку в вертикальной плоскости переворачивают n раз…
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №5№5
Лёгкий алюминиевый шарик, подвешенный на нити, притянулся к поднесённой заряженной стеклянной палочке (см. рисунок). Можно ли сделать однозначный выво…
Проводники и диэлектрики
- Задание №5№5
Изучая колебания пружинного маятника, ученик собрал из пружин разной жёсткости и грузов одинаковой массы четыре установки (см. рисунок). Какую из указ…
Маятники
- Задание №5№5
Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний математического маятника от длины нити. Какую из указанных на рисунке пар маятнико…
Маятники
- Задание №5№5
Греческий учёный Герон, живший в I в. н.э., написал несколько книг об инженерном деле. В них он описывал самые разные изобретения, в том числе так наз…
Закон сохранения импульса
- Задание №5№5
Даша на белом листе бумаги красным карандашом нарисовала цветок. Что она увидит, рассматривая при солнечном свете листок с рисунком через зелёный филь…
Явления в природе
- Задание №5№5
Горячий чайник какого цвета – чёрного или белого – при прочих равных условиях остывает быстрее и почему? 1) белый, так как его теплопроводность выше 2…
Виды теплопередачи
- Задание №5№5
На белой бумаге красными чернилами написан текст. Удастся ли ученику прочесть текст через фильтр красного цвета? 1) Не удастся: ученик увидит просто л…
Дисперсия света
- Задание №5№5
Какой снег – грязный или чистый – при прочих равных условиях тает быстрее в солнечную погоду и почему? 1) грязный снег, так как он отражает солнечные…
Виды теплопередачи
- Задание №5№5
Если пластмассовой расчёской тщательно расчесать сухие волосы, а затем поднести расчёску к тонкой струе воды, то можно видеть, как струя изгибается в…
Электризация тел
- Задание №5№5
Два одинаковых бруска льда внесли в тёплое помещение. Первый брусок оставили открытым, а второй обернули шерстяным шарфом, находившимся в том же помещ…
Виды теплопередачи
Возьмём два одинаковых стеклянных кувшина (1 и 2, см. рисунок), наполним их одинаковым количеством воды комнатной температуры. Второй кувшин накроем куском чёрной ткани. Поставим кувшины на солнце и будем измерять температуру в них каждые полчаса. В каком кувшине температура воды будет повышаться быстрее?

Правильный ответ
2
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи необходимо рассмотреть процесс передачи энергии от Солнца к воде в обоих кувшинах и вспомнить, как цвет поверхности влияет на поглощение излучения.
1. Физическое явление: Нагревание тел под воздействием солнечных лучей происходит за счёт процесса излучения. Когда электромагнитные волны (свет) падают на поверхность тела, часть энергии отражается, а часть поглощается, превращаясь во внутреннюю энергию тела (тепло).
2. Влияние цвета: Способность тел поглощать энергию излучения сильно зависит от состояния их поверхности и цвета. Тёмные поверхности (особенно чёрные) поглощают практически всю энергию падающего на них видимого света. Светлые и прозрачные поверхности, напротив, большую часть лучей отражают или пропускают сквозь себя.
3. Сравнение кувшинов:
— В первом случае кувшин стеклянный и прозрачный. Значительная часть солнечных лучей проходит сквозь стекло и воду, не задерживаясь, поэтому нагрев происходит медленнее.
— Во втором случае кувшин накрыт чёрной тканью. Чёрный цвет является наилучшим поглотителем солнечной энергии. Ткань быстро нагревается сама и передаёт полученное тепло стенкам кувшина и воде внутри него посредством теплопроводности.
4. Анализ вариантов ответа:
— Вариант 1 неверен, так как прозрачность стекла снижает эффективность поглощения энергии.
— Вариант 3 содержит фактическую ошибку: чёрные тела поглощают свет, а не отражают его.
— Вариант 4 рассматривает испарение, но в данном опыте ключевым фактором является именно разница в поглощении лучистой энергии из-за цвета внешней оболочки.
— Вариант 2 полностью соответствует законам физики: чёрная ткань поглощает свет и превращает его энергию в тепло, что ускоряет рост температуры.
Таким образом, вода во втором кувшине будет нагреваться быстрее.
Ответ: 2
Источник: ФИПИ