Теплопроводность. Конвекция. Излучение

1.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ.
КОНВЕКЦИЯ. ИЗЛУЧЕНИЕ

2.

Если кусок проволоки расклепать на наковальне или
быстро изгибать в одном и том же месте то в одну, то
в другую сторону, то это место сильно нагревается.
Объясните явление.

3.

Молоток нагревается и когда им бьют,
например, по наковальне, и когда он лежит на
солнце в жаркий летний день.

4.

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА (ТЕПЛООБМЕН) - ПРОЦЕСС
ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ БЕЗ
СОВЕРШЕНИЯ РАБОТЫ.

5.

ВИДЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
Теплопроводность
Теплопередача
Конвекция
Излучение

6.

Теплопроводность – процесс передачи
внутренней энергии от одного тела другому или
от более нагретой части тела менее нагретой
благодаря тепловому движению и
взаимодействию частиц при их
непосредственном контакте.

7.

Теплообмен теплопроводностью
Две проволоки одинаковой длины и толщины – медную и
стальную – укрепим так, чтобы их концы попали в пламя свечи.
Кусочками воска приклеим к ним маленькие гвоздики. Мы
увидим, что с медной проволоки они начнут падать раньше.
Значит, теплота по медной проволоке распространяется
быстрее, чем по стальной.

8.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ

9.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ В ЖИДКОСТЯХ

10.

Теплопроводность различных веществ
Металлы
обладают хорошей
теплопроводностью
Меньшей - обладают
жидкости
Газы плохо проводят тепло

11.

СОСТАВЬТЕ КЛАССИФИКАЦИЮ
ДАННЫХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ ПО
СТЕПЕНИ ИХ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ:
Теплопроводность
Хорошая
Плохая
Газы, гранит, вода, жир, серебро, подсолнечное
масло, медь, кирпич, шерсть, золото, железо, пух,
солома, опилки, снег, ртуть, стекловата, олово.

12.

13.

Конвекция – это процесс переноса энергии
потоками жидкости или газа
Пример, если поставить нагреватель в комнате, то воздух начнет
циркулировать, менять местами, смешивать теплые и холодные слои
(явление конвекции).

14.

Механизм конвекции в газах
Теплый воздух имеет
меньшую плотность
и со стороны
холодного воздуха
на него действует
сила Архимеда,
направленная
вертикально вверх.

15.

ТЯГА
Давление в печи
меньше давления
наружного воздуха
Холодный воздух
устремляется в топку,
тёплый поднимается
вверх по трубе
Чем выше труба,
тем больше тяга

16.

Механизм конвекции в жидкостях
А – жидкость нагревается
и вследствие уменьшения
ее плотности,
движется вверх.
В – нагретая жидкость
поднимается вверх.
С – на место поднявшейся
жидкости приходит
холодная,
процесс повторяется.

17.

КОНВЕКЦИЯ В ПРИРОДЕ
В результате
конвекции
в атмосфере
образуются
ветры у моря это дневные
и ночные бризы.

18.

ДНЕВНОЙ БРИЗ
Дневной бриз
Холодный воздух по низу с моря перемещается к берегу

19.

НОЧНОЙ БРИЗ
Ночной бриз
Холодный воздух по низу с берега перемещается к морю

20.

Как же тепло от Солнца доходит до
Земли через космическое пространство?
Излучение – процесс переноса энергии
невидимыми лучами.

21.

Механизм излучения
Нагретые тела
излучают
электромагнитные
волны, с физической
природой которых
мы познакомимся
позднее.
Излучение может
распространяться и в
вакууме

22.

ИЗЛУЧЕНИЕ или ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН
Темные тела лучше поглощают
излучение и быстрее нагреваются,
чем светлые.
Темные тела быстрее охлаждаются

23.

КОНВЕКЦИЯ В ТЕХНИКЕ
охлаждаются корпуса
космических кораблей
обеспечивается водяное
охлаждение двигателей
внутреннего сгорания.

24.

Примеры теплообмена в быту
Тепло от камина или костра передается находящемуся
рядом с ним человеку в основном путём излучения, так
как теплопроводность воздуха мала, а конвекционные
потоки направлены вверх.

25.

ВСЕ ТРИ ВИДА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

26.

Примеры теплообмена в быту
ХОЛОДИЛЬНИК
имеет герметичный корпус с
хорошей теплоизоляцией,
которая обеспечивается плохой
теплопроводностью материалов
прослойки стенок и их внутренней
пластмассовой поверхности.

27.

Примеры теплообмена в быту
ТЕРМОС
За счет плохой теплопроводности прослойки
стенок и отражающей тепловое излучение
внутренней поверхности материала он может
сохранять как низкую, так и высокую температуру
жидкости в течение длительного времени.

28.

29.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
В ПРИРОДЕ
Снег предохраняет
озимые посевы от
вымерзания.

30.

Примеры теплообмена в быту
МИКРОВОЛНОВАЯ
ПЕЧЬ
Используется излучение
электромагнитных волн
сверх высокой частоты
(СВЧ), нагревающих еду.
Функция гриль использует
нагрев еды посредством
конвекции.

31.

КУХОННЫЕ
ПРИХВАТКИ
Шерстяные прихватки надёжнее
тканевых так как они толще.
Их теплопроводность – высокая.
В них можно брать более горячие
предметы.
В тканевых прихватках можно
брать менее горячие предметы,
Так как они имеют меньшую
теплопроводность.

32.

Мех животных из-за плохой
теплопроводности предохраняет их
от переохлаждения зимой
и перегрева летом.

33.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
И ТЕХНИКЕ
Для того, чтобы предотвратить ожоги тела от
прикосновения к нагревающимся до высокой
температуры приборам – защищают последние
оболочкой из материалов с низкой
теплопроводностью.
Для ускорения процесса нагрева или охлаждения
соответствующие детали устройств делают из
материалов с высокой теплопроводностью.

34.

ИЗЛУЧЕНИЕ В ТЕХНИКЕ
приборы ночного видения
(бинокли, оптические прицелы)
создание систем
самонаведения на цель
бомб, снарядов и ракет

35.

Солнечные Батареи
1. Энергия солнца попадает
на пластины.
2. Пластины нагреваются и
освобождают электроны.
3. Электроны активно
двигаются по проводникам.
4. Проводники дают заряд
аккумуляторам.

36.

Летний душ

37.

Теплопроводность – процесс передачи
внутренней энергии от одного тела другому или от
более нагретой части тела менее нагретой
благодаря тепловому движению и
взаимодействию частиц при их непосредственном
контакте.
Разные тела обладают разной
теплопроводностью, так как молекулярное
строение и скорость движения молекул в разных
веществах разная.
Важно отметить, что при теплопроводности не
происходит переноса вещества и если нет частиц,
то нет теплопроводности.

38.

Конвекция - перенос энергии струями газа или
жидкости.
Различают два вида конвекции: естественная и
вынужденная.
Естественная конвекция происходит сама по себе без
внешнего воздействия.
В вынужденной перемещение вещества обусловлено
действием внешних сил (насос, лопасти вентилятора
и т. п.). Рассмотрим еще один вид теплопередачиизлучение, который может осуществляться в вакууме

39.

Излучение – процесс переноса энергии невидимыми
лучами.
Когда излучение, распространяясь от тела-источника,
достигает других тел, часть его отражается, а часть
поглощается.
При поглощении энергии излучения превращается во
внутреннюю энергию тел, и они нагреваются.
Темные тела быстрее поглощают и излучают энергию,
у светлых поглощение и испускание энергии
происходит гораздо медленнее.
Все нагретые тела, по сравнению с температурой
окружающего пространства, испускают энергию. Чем
сильнее нагрето тело, тем больше энергии оно
испускает.

40.

Сравниваемые
признаки
Виды теплопередачи
Теплопроводность Конвекция
Излучение
Механизм передачи От молекулы к
энергии
молекуле в
результате их
теплового
движения и
взаимодействия
Невидимыми
лучами
В какой среде
возможен данный
вид теплопередачи?
Струями
жидкости или
газа (теплые
потоки
поднимаются
вверх благодаря
архимедовой
силе)
Преимущественно в В жидкостях и
твердых телах
газах
В газе,
вакууме,
любой среде
нет
нет
Сопровождается ли
да

41.

Почему вы обжигаете губы, когда пьёте чай
одинаковой температуры из металлической
кружки, и не обжигаете, когда пьёте чай из
фарфоровой кружки?

42.

Почему ручки чайников, кастрюль делают из
пластмассы или дерева?

43.

Где и почему именно там размещают
батареи в помещениях?

44.

Зачем самолёты красят «серебряной» краской?

45.

Какой из изображенных чайников
быстрее остынет?

46.

Посмотрите на рисунок.
Почему одному мальчику жарко, а другому нет?

47.

ДЗ КРОССВОРД
По горизонтали:
3. Естественный приток воздуха в трубе
7. Процесс изменения внутренней энергии тела
9. Характеризует тепловое состояние тел
11. Вид теплообмена
12. Единица измерения энергии
13. Бытовой прибор с низкой теплопередачей
По вертикали:
1. Материал с высокой теплопроводностью
2. Естественный источник излучения
4. Она бывает механической и внутренней
5. Вид теплопередачи
6. Способ изменения внутренней энергии тела
8. Материал с низкой теплопроводностью
10. Шкала измерения температуры