5.02 Тепловые явления

Горячий чайник какого цвета – чёрного или белого – при прочих равных условиях остывает быстрее и почему?
1) белый, так как его теплопроводность выше
2) белый, так как тепловое излучение от него более интенсивное
3) чёрный, так как его теплопроводность выше
4) чёрный, так как тепловое излучение от него более интенсивное

Какой снег – грязный или чистый – при прочих равных условиях тает быстрее в солнечную погоду и почему?
1) грязный снег, так как он отражает солнечные лучи сильнее, чем чистый
2) грязный снег, так как он поглощает солнечные лучи в большей степени
3) чистый снег, так как он отражает солнечные лучи сильнее, чем грязный
4) чистый снег, так как он поглощает солнечные лучи в большей степени

Два одинаковых бруска льда внесли в тёплое помещение. Первый брусок оставили открытым, а второй обернули шерстяным шарфом, находящимся в помещении. Какой брусок льда будет нагреваться медленнее, а какой быстрее?
1) Второй брусок будет нагреваться медленнее, так как шарф будет препятствовать процессу теплообмена (за счёт конвекции и излучения) между льдом и окружающим воздухом.
2) Второй брусок будет нагреваться быстрее так, как теплопроводность шерсти больше теплопроводности воздуха, так что передача энергии от воздуха ко льду будет проходить более интенсивно.
3) Второй брусок будет нагреваться быстрее, так как шерстяной шарф будет дополнительно согревать лёд.
4) Бруски будут нагреваться одинаково, так как шарф имеет такую же температуру, что и окружающий воздух.

Ученику требуется ответить на вопрос: «Что и почему обжигает кожу сильнее: вода или водяной пар одинаковой массы при одной и той же температуре?»
Выберите верное утверждение, которое ученик должен включить в ответ.
1) При одинаковой температуре и одинаковой массе вода и водяной пар обжигают кожу одинаково.
2) Вода обжигает кожу сильнее, так как она растекается по поверхности кожи и, соответственно, поражает больший участок кожи.
3) Водяной пар обжигает кожу сильнее, так как он конденсируется на коже с выделением большого количества теплоты.
4) При наличии одежды на коже ожоги могут быть сильнее.

Имеются деревянный и стальной шарик одинакового объёма. Какой из шариков в 50-градусную жару на ощупь кажется холоднее?
1) Деревянный шарик кажется холоднее, так как его теплопроводонсть меньше, и он менее интенсивно передаёт энергию телу человека.
2) Деревянный шарик кажется холоднее, так как его плотность и, соответственно, масса меньше.
3) Стальной шарик кажется холоднее, так как его теплопроводность больше, и он быстрее отдаст энергию.
4) Ответ зависит от теплоёмкости вещества: вещество с большей теплоёмкостью будет казаться горячее.

В тёплом помещении в два одинаковых чайника налили одинаковый объём горячего чая. Один из чайников накрыли чехлом (грелкой для чайников), изготовленным из плотной хлопчатобумажной ткани.
В каком из чайников чай остынет быстрее при прочих равных условиях?
1) В чайнике, накрытом чехлом, чай остынет быстрее, так как ткань чехла имеет теплопроводность, бо’льшую теплопроводности воздуха, и быстрее передаёт тепло от чайника в окружающую среду.
2) В чайнике, накрытом чехлом, чай будет остывать медленнее, так как чехол дополнительно греет чайник с чаем.
3) В чайнике, накрытом чехлом, чай будет остывать медленнее, так как чехол препятствует теплообмену между чайником и окружающей средой.
4) В чайнике, накрытом чехлом, чай остынет быстрее, так как дополнительная энергия идёт на нагревание чехла для чайника.

Возьмём два одинаковых стеклянных кувшина (1 и 2, см. рисунок), наполним их одинаковым количеством воды комнатной температуры. Второй кувшин накроем куском чёрной ткани. Поставим кувшины на солнце и будем измерять температуру в них каждые полчаса. В каком кувшине температура воды будет повышаться быстрее?

1) В первом. Прозрачное стекло будет полностью пропускать падающие на него солнечные лучи, которые и будут нагревать воду в кувшине. Непрозрачная ткань не пропускает солнечные лучи.
2) Во втором. Ткань чёрного цвета (в отличие от светлых поверхностей) полностью поглощает падающий на неё свет, энергия которого превращается в тепло.
3) В первом. Тела чёрного цвета отражает все падающие на них световые лучи, когда как предметы белого цвета полностью поглощают их.
4) Во втором. В первом кувшине вода интенсивно испаряется, что приводит к её охлаждению. Ткань, накрывающая второй кувшин, препятствует процессу испарения воды.

Два одинаковых спиртовых термометра выставлены на солнце. Резервуар первого термометра закопчён (покрыт сажей), а второго - нет. Одинаковую ли температуру покажут термометр?
1) Если термометры одинаковые, то они должны показывать одинаковую температуру.
2) Первый термометр покажет более высокую температуру, так как сажа будет поглощать практически всё падающее на неё солнечное излучение, и резервуар со спиртом будет интенсивно нагреваться.
3) Второй термометр покажет более высокую температуру, так как прозрачное стекло резервуара будет пропускать всё солнечное лучи к спирту, и спирт будет интенсивно нагреваться.
4) Второй термометр покажет более низкую температуру, так как теплоёмкость прозрачного стекла меньше теплоёмкости закопчённного стекла.

В две одинаковые по форме и предварительно прогретые чашки (первая чашка изготовлена из керамики, вторая – из стали) налили одинаково горячий кофе и оставили при комнатной температуре. В какой из чашек кофе будет остывать быстрее?
1) В чашке из стали, так как сталь обладает более высокой теплопроводностью и будет быстрее переводить энергию от кофе в окружающую среду.
2) В чашке из стали, так как стальная чашка имеет бо’льшую плотность и, соответственно, бо’льшую массу и сразу заберёт много энергии на прогревание.
3) В чашке из керамики, так как через стенки керамики будет испаряться вода, что приведёт к более быстрому остыванию кофе.
4) В чашке из керамики, так как чашка из керамики имеет толстые стенки и бо’льшую теплоёмкость.

В термосе для хранения горячих или холодных жидкостей внутренние стенки колбы покрывают блестящим металлическим слоем. Для чего это делают?
1) Металлический слой позволяет уменьшить хрупкость стенок колбы.
2) Блестящий слой позволяет уменьшить теплопередачу между жидкостью и окружающей средой посредством излучения.
3) Металлический слой позволяет уменьшить теплопередачу между жидкостью и окружающей средой посредством конвекции.
4) Блестящий слой позволяет уменьшить теплопроводность стенок колбы.

Два сухих листа бумаги не слипаются при соприкосновении. Будут ли слипаться листы бумаги, если один лист смочить водой, а второй – растительным маслом?
1) Листы бумаги будут слипаться. Смачивание сухих листов бумаги любой жидкостью позволяет при соприкосновении сблизить их на столь малые расстояния, что начинают заметно проявляться силы притяжения между молекулами.
2) Листы бумаги будут слипаться. При соприкосновении листы электризуются, накапливая заряд разноимённого знака, что приводит к возникновению электростатического притяжения.
3) Листы бумаги не будут слипаться. При соприкосновении листы электризуются, накапливая заряд одинакового знака, что приводит к возникновению электростатического отталкивания.
4) Листы бумаги слипаться не будут, так как силы межмолекулярного притяжения внутри масла и воды больше, чем силы взаимного притяжения на границе между молекулами масла и воды.

Два сухих листа бумаги не слипаются при соприкосновении. Будут ли слипаться листы бумаги, если оба листа смазать растительным маслом?
1) Листы бумаги, смоченные маслом, будут слипаться. Смачивание сухих листов бумаги любой жидкостью позволяет при соприкосновении сблизить их на столь малые расстояния, что начинают заметно проявляться силы притяжения между молекулами.
2) Листы бумаги, смоченные маслом, будут слипаться. При соприкосновении листы электризуются, накапливая заряд разноимённого знака, что приводит к возникновению электростатического притяжения.
3) Листы бумаги, смоченные маслом, будут отталкиваться. При соприкосновении листы электризуются, накапливая заряд одинакового знака, что приводит к возникновению электростатического отталкивания.
4) Листы бумаги, смоченные маслом, будут отталкиваться, так как масло не смачивает бумагу, и между молекулами масла и бумаги возникнут силы отталкивания.

Имеются деревянный и стальной шарик одинакового объёма. Какой из шариков на морозе на ощупь кажется холоднее, а какой теплее?
1) Деревянный шарик кажется теплее, так как его теплопроводонсть меньше, и он менее интенсивно забирает энергию от рук человека.
2) Деревянный шарик кажется теплее, так как его плотность и, соответственно, масса меньше, и он меньше энергии заберёт от рук человека при нагревании.
3) Стальной шарик кажется холоднее, так как его теплопроводность больше, и он быстрее будет отдавать энергию.
4) Ответ зависит от теплоёмкости вещества: вещество с большей теплоёмкостью будет казаться холоднее.

В тёплом помещении в два одинаковых стакана поместили одинаковые кубики льда, но второй стакан накрыли шерстяным шарфом. В каком из стаканов лёд растает быстрее при прочих равных условиях?
1) В стакане, накрытом шерстяным шарфом, лёд растает быстрее, так как шарф будет поглощать тепловые лучи и дополнительно греть лёд.
2) В стакане, накрытом шерстяным шарфом, лёд будет таять медленнее, так как шарф будет препятствовать теплообмену между кубиками льда и окружающей средой.
3) В обоих случаях, если кубики льда одинаковые, процесс таяния льда будет проходить примерно одинаково, так как теплопроводность шарфа (содержащего воздушные промежутки) и просто воздуха примерно равны.
4) Ответ зависит от разности температур льда и воздуха в помещении.

Какого цвета одежду для большего физиологического комфорта рекомендуется носить жарким летом?
1) Любого яркого цвета, так как яркие цвета влияют на эмоции и настроение человека.
2) Белого цвета (или светлых оттенков) , так как белый цвет отражает солнечные лучи и уменьшает нагрев тела.
3) Выбор цвета одежды зависит от традиций страны проживания.
4) Летняя одежда должна быть свободного силуэта, с открытым воротом, не прилегать к телу.

Зимой стёкла движущегося автомобиля могут запотеть. Где запотевают стёкла – изнутри или снаружи?
1) Изнутри, так как выдыхаемый водителем и пассажирами тёплый влажный воздух, попадая на холодное стекло, охлаждается, и водяной пар, содержащийся в нём, конденсируется.
2) Изнутри, так как при открытии окон или дверей в салон автомобиля попадает холодный воздух и выпадает роса.
3) Снаружи, так как стекла снаружи имеют более высокую температуру, чем наружный воздух, что приводит к конденсации водяного пара, входящего в состав воздуха.
4) Снаружи, так как атмосферный воздух содержит водяной пар, и при понижении температуры пар конденсируется на стёклах и других поверхностях автомобиля (выпадает роса) .

Человек выходит из реки на берег в солнечный летний день. Испытывает ли он при этом чувство прохлады? (Температура воды в реке и температура воздуха одинаковы.)
1) Человек испытывает чувство прохлады, так как процесс испарения воды с поверхности тела человека сопровождается понижением температуры тела.
2) Человек испытывает чувство прохлады, так как в процессе плавания температура тела человека понижается до температуры воды.
3) Человек не испытывает чувства прохлады, так как на воздухе он получает энергию за счёт солнечного излучения.
4) Человек не испытывает чувства прохлады, так как температура воды равна температуре воздуха.

Из какой кружки – металлической или керамической – безопаснее пить одинаково горячий чай, чтобы не обжечь губы? Обе кружки были предварительно прогреты.
1) Из керамической, так как теплоёмкость керамики больше теплоёмкости металла, и горячий чай передаёт больше энергии на нагревание кружки.
2) Из керамической, так как теплопроводность керамики намного меньше теплопроводности металла, кружка из керамики медленнее отдаёт тепло губам.
3) Из металлической, так как теплопроводность металла намного больше теплопроводности керамики, и чай в металлической кружке остынет быстрее.
4) Для ответа на вопрос необходимо иметь дополнительные данные о массе кружек и их форме.

Почему в качестве утеплителей зданий используют вспененные пластмассы, большую часть объёма которых занимает воздух?
1) Пластмасса обладает низкой плотностью.
2) Теплопроводность воздуха крайне мала.
3) Интенсивность теплового излучения пластмассы не зависит от её температуры.
4) Вспененная пластмасса хорошо поглощает звук.

В первом случае стеклянную пластину поднимают с сухой поверхности стола, во втором – с поверхности воды в сосуде. Различаются ли приложенные в начале подъёма силы?

1) Силы не различаются, так как масса пластины не изменяется.
2) Когда пластину поднимают с поверхности воды, прикладываемая сила меньше, так как на пластину дополнительно действует выталкивающая сила со стороны воды.
3) Когда пластину поднимают с поверхности воды, прикладываемая сила больше, так как между пластиной и водой дополнительно действует межмолекулярные силы притяжения.
4) Когда пластину поднимают с поверхности воды, прикладываемая сила больше, так как пластина более тяжёлая из-за налипшей к её нижней поверхности воды.