Az alábbi feladat a 2023-as októberi (NAT 2012), középszintű fizika érettségi első részének harmadik feladata volt. A feladat kulcsa a hő terjedése.
A klasszikus, jól hőszigetelő termosz egy kettős üvegfalú palack. A belső falak vékony, tükröző fémbevonattal rendelkeznek, a két palack között légritka tér található. Hogyan javítja a termosz hőszigetelését ez a két tulajdonság?
Mielőtt megnéznéd a helyes választ, nézd meg ezeket a videókat, amelyben elmagyarázom a választ a kérdésre.
A termikus kölcsönhatások és a hő – Általános iskolásoknak a „Hőmérséklet, halmazállapotok” c. fejezetből
Hő, hőmérséklet, belső energia – Középiskolásoknak a „A melegítés és hűtés következményei”c. fejezetből
Helyes válasz: A
A termosz – egy olyan edény, amely szinte minden háztartásban megtalálható, és amelynek alapvető célja, hogy a benne tárolt italok hőmérsékletét hosszú időn át megőrizze. De hogyan is képes erre? A 2023 októberi érettségi egyik kérdése éppen ezt a fizikai alapelvet fejtegette, rámutatva, hogy a termosz működése nem csupán hétköznapi kényelmet szolgál, hanem a fizikai törvények zseniális alkalmazása is egyben.
A termosz alapvetően egy kettős üvegfalú palackból áll, ahol a belső falak vékony, tükröző fémbevonattal vannak ellátva, és a két palack között légritka tér található. De hogyan javítja a termosz hőszigetelését ez a két tulajdonság?
A helyes válasz az érettségin az A) opció volt. Eszerint „A tükröző bevonat a sugárzott hőt veri vissza, a légritka tér pedig a hővezetést nehezíti.” Ez a megoldás tökéletesen összegzi a termosz két alapvető fizikai jellemzőjét, amelyek lehetővé teszik számára, hogy hatékonyan őrizze meg a tárolt italok hőmérsékletét.
A tükröző bevonat kulcsfontosságú eleme a termosznak. Ez a bevonat képes visszaverődni a belső tartályban lévő ital által kibocsátott hősugárzást, így megakadályozva annak távozását a termoszból. Ez a jelenség különösen fontos a meleg italok hőmérsékletének megőrzésében.
A légritka tér, amely a két üvegfal között található, szintén nélkülözhetetlen a termosz hatékonyságához. A légritka tér csökkenti a hővezetést – a hő energia átadásának folyamatát a termosz falain keresztül – mivel a levegő, különösen ritkított formájában, rossz hővezető. Ezáltal a termosz képes minimalizálni a hő energia átadását a belső és a külső üvegfal között, tovább javítva a hőszigetelést.
A termosz mint eszköz Sir James Dewar skót fizikus és kémikus nevéhez fűződik, aki 1872-ben alkotta meg az első vákuumos hőszigetelő tartályt. Később „Dewar-flaskaként” vált ismertté. Bár Dewar sosem szabadalmaztatta találmányát, a német cég, a Thermos GmbH hasznosította az ötletet. El is kezdte gyártani a ma ismert termoszokat. Dewar eredeti célja tudományos volt. Olyan edényt akart létrehozni, amely lehetővé teszi a cseppfolyós gázok, hosszú távú tárolását anélkül, hogy a tárolt anyag gyorsan elillanna a környezeti hő hatására. Azóta a termosz számos változatban jelent meg, de az alapvető fizikai elvei változatlanok maradtak.
A termosz tehát nem csupán egy praktikus tárgy a mindennapi életben, hanem a fizikai törvények mesteri alkalmazásának is példája. A tükröző bevonat és a légritka tér kombinációja révén a termosz képes hatékonyan megőrizni a benne tárolt italok hőmérsékletét, legyen az akár forró kávé vagy hideg limonádé. A 2023 októberi érettségi kérdése rávilágított arra, hogy a fizika nem csak a laboratóriumokban, hanem a hétköznapi tárgyakban is jelen van, megkönnyítve és színesítve életünket.
Az alábbi feladat a 2023-as (NAT 2012) októberi, középszintű fizika érettségi második részének 2. feladata
Az alábbi feladat a 2023-as (NAT 2012) októberi, középszintű fizika érettségi második részének 1. feladata
Az alábbi feladat a 2023-as (NAT 2012) októberi, középszintű fizika érettségi első részének 20. feladata
© Minden jog fenntartva! | Adatvédelmi tájékoztató | Általános szerződési feltételek | Süti szabályzat
