СДАМ ГИА: РЕШУ ВПР
Образовательный портал для подготовки к работам
Физика для 11 класса
физика–11
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 18 № 2945

Р. Стрейчи провёл в Мадрасе наблюдения над падением температуры ночью при ясном небе и подъёмом дневной температуры в солнечный день. Из его данных следовало, что увеличение абсолютной влажности воздуха примерно в два раза уменьшало остывание ночного воздуха в 2,75 раза, а прогрев дневного воздуха также уменьшало, но только в 2 раза. Приведите объяснение исходя из опытов Тиндаля и закона Вина.


Открытие поглощения инфракрасных лучей (по Дж. Тиндалю)

Открытие термо-ЭДС, возникающей при нагреве контакта двух разнородных металлов (термопары), сделало возможным исследование инфракрасных (тепловых) лучей. Термодатчик (последовательно соединённые термопары) при нагревании тепловыми лучами вырабатывает ЭДС, измеряемую гальванометром. По отклонению стрелки судят о степени нагрева.

На рис. 1 показана схема исследования прозрачности твёрдых тел для тепловых лучей. Предполагалось, что комнатный воздух них прозрачен. В качестве источника излучения использовались нагретое тело, пламя и т. п. По закону Вина с понижением температуры тела максимум излучения смещается в сторону длинных волн: λmax = b/T где b = 2897 мкм · К, T — температура в кельвинах. В опыте исследуемая пластина (рис. 1) перекрывала отверстие диафрагмы. Оказалось, что прозрачные для видимого света оконное стекло непрозрачно для тепловых лучей. Пластина горного хрусталя пропускает: 38% излучения от пламени (T ≈ 1200 K), 6% — от меди, нагретой до 400 ºС и 3% — меди, нагретой до 100 ºС. Пластина каменной соли пропускает более 92% лучей, испускаемых и пламенем, и нагретой медью (от 100 ºС до 400 ºС).

При изучении прозрачности газов, например, в цилиндре АВ в качестве «окон» использовались кристаллы (рис. 2, торцы цилиндра). В откачанный цилиндр через кран впускали предварительно осушенные (прошедшие через трубки U) газы. После этого убирали экран Т, закрывающий зачернённый сажей куб с кипящей водой С. По отклонению стрелки гальванометра судили о степени поглощения лучей.

Непрозрачность паров воды для инфракрасных лучей играет существенную роль в природе. Первые наблюдения были проделаны Р. Стрейчи в марте 1850 г. Он измерял падение температуры воздуха (Δt) от восхода до захода Солнца на открытом воздухе при абсолютно ясном небе с помощью термометра, фиксируя в журнале наблюдений парциальное давление водяных паров (абсолютную влажность).

 

Понижение температуры воздуха после захода Солнца при различной абсолютной влажности воздуха

 

p вод. пар, мм. рт. ст.22,621,620,419,018,016,715,414,111,0
Δt, °C3,33,94,64,75,77,06,77,39,2

 

 

Было показано, что поглощение инфракрасных лучей водяным паром препятствует остыванию атмосферного воздуха. Изучение причин возникновения парникового эффекта, а именно поглощение тепловых лучей водяным паром и углекислым газом, было начато физиками в середине XIX века.

1
Задание 16 № 2943

Вставьте в предложение пропущенные слова (словосочетания), используя информацию из текста. В опыте Дж. Тиндаля предполагалось, что воздух___________ для тепловых лучей. Источником инфракрасного излучения в опыте служили ___________.

Источник: ВПР 2020 год по физике 11 класс. Вариант 1.

2
Задание 17 № 2944

Температура воздуха перед заходом Солнца по наблюдениям Р. Стрейчи составила 26 ºС, к утру она упала на 7 ºС. Какой была абсолютная влажность воздуха?

Источник: ВПР 2020 год по физике 11 класс. Вариант 1.

Решение.

Из опытов Тиндаля следует, что водяные пары сильно поглощают тепловые лучи — длинноволновое инфракрасное излучение, которое испускает нагретая за день поверхность Земли. Днём нагревание происходит за счёт лучей Солнца, имеющего высокую температуру поверхности (6000 К). С повышением температуры излучающего тела в несколько десятков раз максимум излучения смещается в область более коротких волн, для которых прозрачность водяных паров выше.

Источник: ВПР 2020 год по физике 11 класс. Вариант 1.