Задание №19 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Турист разжёг костёр на привале в безветренную погоду. Находясь на некотором расстоянии от костра, турист ощущает тепло. Каким способом, в основном происходит процесс передачи теплоты от костра к туристу? Ответ поясните.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для того чтобы ответить на вопрос, рассмотрим три основных способа теплопередачи: теплопроводность, конвекцию и излучение — и проанализируем условия задачи.
1. Теплопроводность — это перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым при их непосредственном контакте. Воздух является газом и обладает очень низкой теплопроводностью. Следовательно, этим способом тепло от костра к туристу, находящемуся на расстоянии, практически не передаётся.
2. Конвекция — это перенос энергии струями или потоками жидкости или газа. В безветренную погоду над костром образуются восходящие потоки горячего воздуха (так как плотность горячего воздуха меньше, чем холодного). Эти потоки поднимаются вертикально вверх. Поскольку турист находится сбоку от костра (на некотором расстоянии), горячие потоки воздуха на него не попадают. Значит, конвекция не является основным способом передачи тепла в данном случае.
3. Излучение — это перенос энергии с помощью электромагнитных волн (в данном случае — инфракрасных лучей). В отличие от конвекции, излучение распространяется во всех направлениях и не требует наличия среды (может происходить даже в вакууме). Именно благодаря тепловому излучению пламени и углей костра турист чувствует тепло, находясь в стороне от него.
Таким образом, основным способом передачи теплоты от костра к туристу является излучение.
Ответ: Излучение. Воздух обладает плохой теплопроводностью, а конвекционные потоки в безветренную погоду направлены вертикально вверх, поэтому тепло к человеку, стоящему рядом с костром, передаётся преимущественно путём излучения.
Источник: ФИПИ