Задание № 708

В деревянный цилиндр воткните четыре кнопки, затем цилиндр заверните в бумагу и подержите его над пламенем горелки (рис. 100, а, б). Объясните, почему бумага обугливается, а в местах, соприкасающихся с металлом, не обугливается.
рис. 100

Решение

Теплопроводность металла больше теплопроводности дерева. Поэтому когда бумага будет нагреваться над пламенем горелки, ее части, соприкасающиеся с металлом, будут отдавать теплоту быстрее, чем части, соприкасающиеся с деревом, вследствие чего они начнут обугливаться позже.

Задание № 709

На головку спички намотайте два витка тонкой медной проволоки. Возьмите проволоку за свободный конец и введите её в пламя свечи или спиртовки на расстоянии 5 см от спички (рис. 101, а). Через несколько секунд спичка воспламенится (рис. 101, б). Объясните наблюдаемое явление.
рис. 101

Решение

Медная проволока обладает высокой теплопроводностью. Скорость колебательного движения частиц металла увеличивается в той части проволоки, которая ближе расположена к пламени. Поскольку частицы постоянно взаимодействуют друг с другом, то увеличивается скорость движения соседних частиц. Начинает повышаться температура следующей части проволоки. Тепло передалось спичке, вследствие чего спичка зажглась.

Задание № 710

В бумажной коробке (сделайте сами) вскипятите воду. Почему бумажная коробка с водой не горит?

Решение

Температура кипения воды намного ниже температуры горения бумаги. Теплопроводность бумажного стакана низкая, а с внутренней стороны он контактирует с водой, которая охлаждает его. Теплоту пламени забирает кипящая вода, поэтому бумага (или картон) не может нагреться до нужной температуры и не загорается.

Задание № 711

Бумажную вертушку (рис. 102, а) поместите на остриё иглы и воткните в пробку.
Почему вертушка вращается от тепла руки (рис. 102, б)?
рис. 102

Решение

Воздух, нагретый снизу рукой, поднимается вверх и, напирая на бумажку, заставляет ее вращаться.

Задание № 712

Возьмите горящую свечу и наклоните её. Почему пламя свечи направлено вверх? Приоткройте дверь из тёплой комнаты в холодную. Поместите свечу вверху щели, посередине, а затем внизу (рис. 103). Как объяснить опыт?
рис. 103

Решение

Нагреваемый пламенем свечи воздух даже при наклоне свечи поднимается вверх, а на его место опускается холодный воздух, так как плотность теплого воздуха меньше плотности холодного воздуха. Благодаря конвенции пламя вытянуто и удерживается вертикально, когда свеча горит в поле силы тяжести.
При открытой двери теплый воздух наверху вытекает из комнаты (более легкий и вытесняется холодным воздухом), тогда как внизу холодный поток направлен внутрь нее. Поэтому пламя свечи при открытой двери вверху отклоняется в сторону холодной комнаты, а внизу в сторону теплой комнаты.
Посередине щели струи воздуха направлены снизу вверх, поэтому пламя свечи направлено вверх.