5B430B — Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение: ответ и решение

Общее условие

Зимний водопровод на даче

Такое свойство грунта, как его промерзание, – важный фактор, который следует учитывать при возведении нового жилого или промышленного здания. Скорость и глубина промерзания грунта зависят от многих составляющих: от самого типа грунта (см. таблицу); его влажности; значений отрицательных температур; наличия снегового покрова и др.

Нормативная глубина промерзания почвы в некоторых городах России

Город	Глубина промерзания грунта, м
Город	суглинки и глины	песок мелкий, супесь	песок крупный, гравелистый
Архангельск	1,56	1,90	2,04
Вологда	1,43	1,74	1,86
Екатеринбург	1,57	1,91	2,04
Казань	1,43	1,75	1,87
Курск	1,06	1,29	1,38
Москва	1,10	1,34	1,44

Для функционирования водопровода в зимнее время трубы укладывают в грунт ниже уровня промерзания земли. Трубы, как правило, утепляют подстилкой из песка или полипропиленовыми чехлами. Однако всегда существует участок водопровода, подводящий воду непосредственно в дом и нуждающийся в дополнительной защите от промерзания. Одно из решений в этом случае – использование на этом участке водопровода специального кабеля, который помещается в трубу и подогревает на этом участке воду.

Задание №1. Дайте развернутый ответ.

Решение задания OGEPHYS5B430B

Ответ: Чем выше снежный покров, тем меньше глубина промерзания.

Зимой почва теряет энергию, передавая её более холодному воздуху. При прочих равных чем больше энергии уйдёт за одинаковое время, тем сильнее охладится грунт и тем глубже может распространиться промерзание.
Снежный покров содержит воздушные промежутки и обладает малой теплопроводностью. Он образует теплоизолирующий слой между почвой и холодной средой. При одинаковых свойствах снега более толстый слой сильнее затрудняет выход теплоты из грунта.
Поэтому с увеличением высоты снежного покрова при прочих равных глубина промерзания уменьшается. Снег не должен сам нагревать почву как электрический кабель: его действие состоит в уменьшении потерь уже имеющейся энергии.
Проверка: сравниваем участки с одинаковыми грунтом, влажностью, погодой и длительностью холодного периода; иначе эти факторы могли бы изменить результат. Таблица городов описывает разные климатические и грунтовые условия и не позволяет вычислить численную поправку на каждый сантиметр снега. Для заданного качественного вопроса достаточно меньшей теплопередачи через более толстый снежный слой. Ответ: выше снег — меньше глубина промерзания.

Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение: схема решения задания OGEPHYS5B430B — Обозначения: Снежный покров уменьшает промерзание грунта.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS5B430B.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

КЭС:	2 ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Тип ответа:	Развернутый ответ

Задание OGEPHYS5B430B: Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение

Общее условие

Решение задания OGEPHYS5B430B

Помочь улучшить сайт

Комментарии к решению