Домашнее задание, страница 20 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

Измерьте температуру воздуха в вашей квартире у пола и потолка. Сов-падают ли показания термометра? Почему?

Совпадают ли показания термометра?

Нет, показания термометра, измеренные у пола и у потолка в одной и той же комнате, как правило, не совпадают. Температура воздуха у потолка будет выше, чем температура воздуха у пола. Разница может составлять от одного до нескольких градусов Цельсия, в зависимости от таких факторов, как работа системы отопления, высота потолков и наличие вентиляции.

Почему?

Причиной этого является физическое явление конвекции. Конвекция — это вид теплопередачи, при котором энергия переносится потоками жидкости или газа. В отапливаемом помещении этот процесс происходит следующим образом:

1. Источники тепла (например, радиаторы отопления) обычно расположены внизу, у пола.
2. Воздух, находящийся рядом с ними, нагревается.
3. При нагревании любое вещество расширяется, и воздух — не исключение. Его объем увеличивается, а плотность, соответственно, уменьшается.
4. Согласно закону Архимеда, менее плотный теплый воздух выталкивается вверх более плотным холодным воздухом. Проще говоря, теплый воздух как более «легкий» поднимается к потолку.
5. Освободившееся у пола место занимают более холодные и плотные слои воздуха, которые опускаются сверху.
6. Опустившись, они в свою очередь нагреваются от радиатора, и цикл повторяется.

В результате в комнате возникают постоянные циркулирующие потоки воздуха — так называемые конвективные потоки. Теплый воздух скапливается в верхней части помещения, а холодный — в нижней. Поэтому температура у потолка ($t_{потолка}$) всегда будет несколько выше температуры у пола ($t_{пола}$): $t_{потолка} > t_{пола}$.

Ответ: Показания термометра не совпадают. Температура воздуха у потолка выше, чем у пола. Это объясняется явлением конвекции: теплый воздух от источников отопления имеет меньшую плотность и поднимается вверх, а более холодный и плотный воздух опускается вниз, создавая циркуляцию.