Номер 7, страница 21 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

7. Вагоны-рефрижераторы для перевозки скоропортящихся продуктов (мяса, рыбы, фруктов) имеют двойные стенки. Пространство между стенками заполняют пенопластом, а наружные поверхности окрашивают в белый или желтый цвета. Какие физические явления учтены в конструкции вагона-рефрижератора?

В конструкции вагона-рефрижератора учтены различные способы передачи тепла (теплообмена) с целью максимально изолировать внутреннее пространство от внешней среды и сохранить низкую температуру для перевозки продуктов. Рассмотрим конструктивные особенности и связанные с ними физические явления.

Двойные стенки, заполненные пенопластом

Эта мера направлена на борьбу с передачей тепла посредством теплопроводности и конвекции.

• Теплопроводность. Пенопласт является пористым материалом, в ячейках которого находится воздух. И пенопласт, и особенно воздух, обладают очень низкой теплопроводностью. Это означает, что они плохо проводят тепло. Заполняя пространство между стенками таким материалом-теплоизолятором, значительно уменьшают поток тепла, проникающий внутрь вагона через стенки за счет теплопроводности.

• Конвекция. Конвекция — это перенос тепла потоками жидкости или газа. В пенопласте воздух находится в замкнутых ячейках, что препятствует его свободному движению и возникновению конвекционных потоков. Таким образом, передача тепла за счет конвекции в межстенном пространстве также сводится к минимуму.

Окраска наружных поверхностей в белый или желтый цвет

Данная особенность связана с третьим видом теплопередачи — излучением.

• Поглощение и отражение теплового излучения. Поверхности разного цвета по-разному поглощают и отражают энергию излучения. Темные и черные тела хорошо поглощают излучение (например, солнечное) и из-за этого сильно нагреваются. Светлые же тела (белые, желтые, серебристые) большую часть падающего на них излучения отражают. Окрашивая вагон в белый или желтый цвет, конструкторы уменьшают его нагрев под действием солнечных лучей. Это позволяет снизить нагрузку на холодильную установку и поддерживать низкую температуру внутри более эффективно.

Ответ:

В конструкции вагона-рефрижератора учтены следующие физические явления:

1. Теплопроводность: для её уменьшения пространство между двойными стенками заполняют пенопластом — материалом с низкой теплопроводностью (теплоизолятором).

2. Конвекция: пористая структура пенопласта с замкнутыми ячейками воздуха препятствует переносу тепла конвекционными потоками.

3. Тепловое излучение: наружные поверхности окрашивают в светлые (белый, желтый) цвета, которые хорошо отражают солнечное излучение и слабо поглощают его, что предотвращает сильный нагрев вагона на солнце.