Почему металлический чайник, стоящий на огне, брать рукой опасно, а горящую спичку можно держать, не обжигаясь?

Физика 7 класс Теплопередача и температура металлический чайник опасность огонь горящая спичка тепло теплообмен температура физика 7 класс термодинамика теплопроводность Новый

Давайте разберемся, почему металлический чайник на огне и горящая спичка ведут себя по-разному и почему это влияет на нашу возможность держать их в руках.

1. Теплопроводность:

• Металлический чайник: Металлы, как правило, обладают высокой теплопроводностью. Это означает, что они быстро передают тепло от одной своей части к другой. Когда чайник нагревается на огне, тепло быстро распространяется по всему его корпусу, включая ручку, если она тоже металлическая. Поэтому, если вы попытаетесь взять чайник за ручку без защиты, вы обожжетесь.
• Горящая спичка: Дерево, из которого сделана спичка, имеет низкую теплопроводность. Это означает, что тепло от горящего кончика спички не так быстро распространяется по всей длине спички. Поэтому мы можем держать спичку за конец, противоположный огню, не обжигаясь.

2. Температура и время воздействия:

• Металлический чайник: Чайник стоит на огне достаточно долго, чтобы его температура значительно возросла. При касании горячей поверхности чайника тепло передается в вашу руку быстро и в большом количестве, что вызывает ожог.
• Горящая спичка: Хотя температура пламени спички может быть высокой, время, в течение которого оно соприкасается с вашей рукой (если вы держите спичку правильно), очень короткое. Это не позволяет достаточному количеству тепла передаться в вашу кожу, чтобы вызвать ожог.

3. Площадь контакта:

• Металлический чайник: При касании чайника, особенно если вы берете его за большую горячую поверхность, площадь контакта велика, что увеличивает количество передаваемого тепла.
• Горящая спичка: Держась за небольшой конец спички, вы минимизируете площадь контакта с горячей частью, что также снижает риск ожога.

Таким образом, способность держать горящую спичку, не обжигаясь, объясняется низкой теплопроводностью дерева, коротким временем воздействия и малой площадью контакта. В случае с металлическим чайником, высокая теплопроводность металла и длительное время нагрева делают его опасным для рук.