Задание №5 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В термосе для хранения горячих или холодных жидкостей внутренние стенки колбы покрывают блестящим металлическим слоем. Для чего это делают?
Металлический слой позволяет уменьшить хрупкость стенок колбы.
Блестящий слой позволяет уменьшить теплопередачу между жидкостью и окружающей средой посредством излучения.
Металлический слой позволяет уменьшить теплопередачу между жидкостью и окружающей средой посредством конвекции.
Блестящий слой позволяет уменьшить теплопроводность стенок колбы.
Правильный ответ
2
Пояснение
Решение.
Для того чтобы понять, зачем стенки колбы термоса делают зеркальными (блестящими), необходимо рассмотреть основные способы теплопередачи: теплопроводность, конвекцию и излучение.
1. Теплопроводность — это передача тепла через непосредственный контакт тел или частей тела. В термосе для борьбы с ней создают вакуум между двойными стенками колбы, так как в безвоздушном пространстве теплопроводность практически отсутствует.
2. Конвекция — это перенос энергии струями жидкости или газа. Вакуумная прослойка также эффективно устраняет конвекцию, так как нет вещества, которое могло бы перемещаться.
3. Излучение — это перенос энергии электромагнитными волнами (инфракрасными лучами). Излучение способно распространяться даже через вакуум. Любое нагретое тело излучает энергию, и если стенки будут тёмными или матовыми, они будут поглощать это излучение, нагреваться и передавать тепло наружу.
4. Роль блестящего слоя: Блестящие, зеркальные поверхности обладают свойством отражать большую часть падающего на них излучения. Таким образом, если внутри термоса находится горячая жидкость, блестящий слой отражает тепловые лучи обратно внутрь колбы. Если же в термосе холодная жидкость, зеркальный слой отражает внешнее тепловое излучение, не давая содержимому нагреваться. Это значительно снижает теплообмен с окружающей средой именно путём излучения.
Разберём предложенные варианты:
1) Металлический слой слишком тонок, чтобы существенно влиять на хрупкость стекла.
2) Верно. Блестящая поверхность минимизирует потери энергии на излучение.
3) Конвекция предотвращается герметичностью и вакуумом, а не цветом поверхности.
4) Теплопроводность зависит от материала и наличия вакуума, а не от того, является ли поверхность блестящей.
Ответ: 2
Источник: ФИПИ