Строительная задачка на ГИА по физике(9 класс).

Товарищи, помогите. Сегодня ребенок сдавал пробное ГИА по физике, и там была такая задачка.
В печах, используемых для отопления домов в сельской местности, для удаления из топки дыма служит труба.(дымоход).При нормальном режиме работы печи частицы дыма засасываются в трубу и вылетают наружу в атмосферу-труба"вытягивает" дым из печи.Будет ли кирпичная печная труба обеспечивать лучшую тягу, чем стальная? Теплопроводность кирпичазначительно меньше, чем у стали. Ответ поясните.
Каюсь, что я не знаю, как это решить. А очень хочется, прям мозг плавится....Помогите...

Поисковики быстрее решают задачки

А мне кажется, что труба вообще не успеет нагреться, пока по ней идет дым. Так что всё-равно из чего труба.

ma-masha написал :
А мне кажется

Ну пусть кажется.

ma-masha написал :
А мне кажется, что труба вообще не успеет нагреться, пока по ней идет дым. Так что всё-равно из чего труба.

Ну, если за минуту сгорит газетка в печи - то не успеет. А если печка три часа на всю Ивановскую топится - то почему не успеет то?
В ней же все три часа внутри горячий дым.
Правило простое - чем теплоизолированнее дымоход, тем сильнее тяга. А если дымоход не внутри дома, а вмурован в наружнюю стену, или, еще хуже - труба стоит рядом с домом - то теплоизоляция трубы крайне желательна.

Тяга возникает при разнице давлений, чтобы дым выходил из трубы, давление в ней должно быть выше атмосферного.
Дым состоит в основном из газов: азота (содержится в воздухе и в реакции горения почти не участвует), оксидов углерода (углекислый газ) и водорода (вода в виде пара); есть незначительные примеси сажи и некоторых других веществ, которыми пренебрегаем.
В металлической трубе дым остывает сильнее, чем в кирпичной вследствие разных теплопроводностей данных материалов. Из-за этого водяной пар может конденсироваться, создавая некоторое разряжение, что уменьшает тягу. В мороз при порывах ветра труба (металлическая) может сильно остывать, что приводит к обратной тяге (когда "дует" не в трубу, а из трубы).
Я как-то так думаю.

Поддерживаю, еще один момент, который должен влиять на тягу - форма сечения трубы, кирпичная-квадрат, металлическая- круг и гладкость стенок трубы. Хотя в задаче наверное должно было быть указано "при прочих равных условиях" ...

тяга возникает потому что окружающий тяжёлый холодный воздух толкает в верх легкий горячий воздух , а железные трубы остужают дым он плотнеет (тяжелеет) и может опустится вниз

лирик, даже в "отключенной" печи есть тяга, потому что в начале трубы (внизу) атмосферное давление больше, чем у оголовка трубы (вверху).

Serx написал :
даже в "отключенной" печи есть тяга

усиливающаяся с горячим фактором. Следовательно умуньшающаяся с теплопотерями.

Serx написал :
В мороз при порывах ветра труба (металлическая) может сильно остывать, что приводит к обратной тяге (когда "дует" не в трубу, а из трубы).

+1
Но я думаю, что не только при порывах ветра, а вообще из-за того, что в малоэтажном строительстве перепад давлений в трубе невелик и отсутствует естественная тяга. В холодную погоду в холодной трубе может присутствовать обратная тяга. Но я могу заблуждаться.

Разница давления хоть и есть, но незначительна. "Гравитация", как в радиаторах отопления. Холодный воздух плотнее, тяжелее , поэтому когда в трубе столб холодного воздуха, то :

Kreker написал :
В холодную погоду в холодной трубе может присутствовать обратная тяга.

А горячему этот столб еще и "пробить" нужно... Поэтому, растопить печь, в мороз, после длительной паузы , с болЬшим сечением трубы проще, чем с меньшим сечением...

Serx написал :
Из-за этого водяной пар может конденсироваться, создавая некоторое разряжение, что уменьшает тягу.

Это не так. Влага конденсируется вверху, в трубе. Снижение объема за счет конденсации в этом месте наоборот усилит разность давлений на уровне топки. Вы заблуждаетесь.

Serx написал :
даже в "отключенной" печи есть тяга, потому что в начале трубы (внизу) атмосферное давление больше, чем у оголовка трубы (вверху).

Это заблуждение. В равновесном состоянии тяги не может быть потому, что разница давлений вверху и внизу внутри трубы и снаружи - одинакова. Зимой, в протопленном помещении тяга есть и при потушенной печке за счет того, что в трубе теплый воздух из дома. Когда же дом остынет - тяга исчезнет.
Если бы Ваше предположение было бы правильным - легко построить вечный двигатель: вертикальная труба, в которой постоянная тяга. На выходе из трубы ставим крыльчатку - вуаля! Перпетуум мобиле готов!

Да...что то мне подсказывает, что задачка сложновата для 9 класса...

ma-masha написал :
Да...что то мне подсказывает, что задачка сложновата для 9 класса...

Да не. Если перекисью по волосам не злоупотреблять - вполне простой вопрос...

Vladimir_Vas написал :
Это заблуждение. В равновесном состоянии тяги не может быть потому, что разница давлений вверху и внизу внутри трубы и снаружи - одинакова.

А откуда тогда берется тяга в вентканалах? Даже летом, когда температура в помещении и на улице одинакова - в канале тяга, как правило, есть (разумеется, слабее, чем зимой).

Я вот рабочий день решил начать небольшой разминкой мозга
Свой вчерашний вариант ответа писал под влиянием прошлой работы в газовом хозяйстве

Serx написал :
Из-за этого водяной пар может конденсироваться, создавая некоторое разряжение, что уменьшает тягу.

Потом подумал: пар при сжигании топлива образуется если оно - углеводородное (дрова, торф, мазут, природный газ).
А если сжигается уголь, который состоит из углерода и при отсутствии водорода водяной пар не образуется при горении?
Тогда в этом случае имеет место уменьшение тяги вследствие более сильного остывания дыма в металлической трубе по сравнению с кирпичной, то есть дым из-за остывания утяжеляется и его выход из труб замедляется.

Vladimir_Vas написал :
разница давлений вверху и внизу внутри трубы и снаружи - одинакова

Разница не бавает одинаковой (нет количественного различия - нет разницы).
По-вашему, ГЭС тоже вечный двигатель?

Полагаю что правильным ответом задачи будет то, что кирпич обеспечит лучшую тягу из за того что дымовые газы оставают меньше проходя по трубе, а величина самотяги зависит от разности температур дымовых газов и окружающей среды.
Но на самом деле так будет только если не учитывать сечение труб и их шероховатость. Шероховатость стальной трубы значительно меньше, поэтому без дополнительных данных дать однозначного ответа нельзя. Так как тяга трубы равна разности самотяги и сопротивления газового тракта.
А так же, чисто теоретический могут быть условия когда например в зимний период будет лучше работать кирпичная, а в летний - стальная труба.

ma-masha, а что, в современных школах не принято ответ обосновывать с помощью формул?

По ссылке расчёт с формулами (но без учёта возможных физико-химических процессов):

Интересно, а современные школьники (да и выпускники вузов) могут объяснить формулами образование облаков, льда?

Serx написал :
По ссылке расчёт с формулами (но без учёта возможных физико-химических процессов):

Верно, но Вы забываете - задача для ученика 9-го класса
На мой взгляд, достаточно будет двух пунктов:
1) разность давлений описывается формулой
2) зависимость плотности газа от температуры: , т.е. при прочих равных чем выше температура - тем ниже плотность газа.
Из этого достаточно легко сделать все те выводы, которые описаны в этом треде - тяга (разность давлений) будет выше там, где выше температура. т.е. в кирпичной трубе.

Serx написал :
Разница не бавает одинаковой (нет количественного различия - нет разницы).

А разность - бавает?

Serx написал :
По-вашему, ГЭС тоже вечный двигатель?

А при чем тут Чебурашка? Вроде о трубе говорили...

Вот удивляют меня такие сообщения: Ведь понял же, что сморозил - так нет, будет стоять до конца! Глупо.

HJ написал :
а что, в современных школах не принято ответ обосновывать с помощью формул?

А Вы полагаете, на любой вопрос есть ответ с формулами?
Ну ка, ответьте с формулой на вопрос - сейчас весна или осень?

Vladimir_Vas написал :
А Вы полагаете, на любой вопрос есть ответ с формулами?

Я полагаю, что на экзамене по физике ответ на задачу должен показать понимание именно физики процесса, а также знание формул.
Остальное - ваши фантазии.

Vladimir_Vas написал :
Ну ка, ответьте с формулой на вопрос - сейчас весна или осень?

Нукать мне не надо. Спасибо за понимание.

Профан27 написал :
А откуда тогда берется тяга в вентканалах? Даже летом, когда температура в помещении и на улице одинакова - в канале тяга, как правило, есть (разумеется, слабее, чем зимой).

тяга в воздуховодах летом образуется не под влиянием термодинамических сил , а благодаря простой аэродинамики так что днём без ветра тяги не будет , ночью воздух остынет и в нагретых воздухаводах будет движение как и с прогретой печкой

HJ написал :
Я полагаю, что на экзамене по физике ответ на задачу должен показать понимание именно физики процесса

Вот именно! А вовсе не знание формул! Физика - она не в формулах. Жаль, что этого не понимаете.

Serx написал :
Интересно, а современные школьники (да и выпускники вузов) могут объяснить формулами образование облаков, льда?

судя по обилию льющихся формул имеет место образование, но что грустно, и мной не раз наблюдалось технические вышкари могут рассчитать протекание процессов с помощью формул но при этом не могут элементарно представить в уме как происходят физические взаимодействия

лирик написал :
не раз наблюдалось технические вышкари могут рассчитать протекание процессов с помощью формул но при этом не могут элементарно представить в уме как происходят физические взаимодействия

+100!