Вътрешната енергия, както всеки друг вид енергия, може да се прехвърля от едно тяло към друго. Ние вече се счита за един от примерите за такъв трансфер- пренос на енергия от топла водакъм студена лъжица. Този тип пренос на топлина се нарича кондукция.

Топлинната проводимост може да се наблюдава в следния експеримент. Те закрепват единия край на дебела медна тел в статив, а няколко карамфила са прикрепени към телта с восък (фиг. 183). При нагряване на свободния край на жицата в пламъка на восък от спиртна лампасе стопява и шпилките постепенно падат от жицата. Първо, тези, които са по-близо до пламъка, ще изчезнат, а след това всички останали на свой ред.

Как се предава енергията през проводник?

Първо горещият пламък предизвиква усилване трептящо движениеметални частици в единия край на проводника и температурата му се повишава. След това това увеличение на движението се пренася върху съседните частици, като скоростта на техните трептения също се увеличава, т.е. температурата на следващата част от жицата се повишава. След това се увеличава скоростта на трептене на следващите частици и т. н. Много е важно да се отбележи, че при топлопроводимост самото вещество не се движи от единия край на тялото до другия.

Различните вещества имат различна топлопроводимост. Това може да се види в експеримент, при който енергията се предава през пръчки от различни метали (фиг. 184). И от житейски опит знаем, че някои вещества имат по-голяма топлопроводимост от други.Железен пирон, например, не може да се нагрява дълго време, докато се държи в ръка, но горяща кибритена клечка може да се държи, докато пламъкът докосне ръката.

Металите имат висока топлопроводимост, особено среброто и медта.

В течности, с изключение на разтопени метали, като живак, топлопроводимостта е ниска. Газовете имат по-ниска топлопроводимост. След всичко техните молекули са далеч една от другаи прехвърлянето на движение от една молекула към друга е трудно.

Вълна, пух, козина и други порести тела съдържат въздух между влакната си и следователно имат лоша топлопроводимост. Ето защо вълна козина, пух предпазват животните от охлаждане. Предпазва животните от охлаждане и мастния слой, който се предлага при водолюбиви птици, китове, моржове, тюлени.

Вакуумът, силно разреден газ, има най-ниска топлопроводимост. Това се обяснява с факта, че топлопроводимостта, т.е. преносът на енергия от една част на тялото към другапренасят молекули или други частици - следователно, където няма частици, не може да възникне топлопроводимост.

Вещества с ниска топлопроводимост се използват там, където е необходимо да се пести енергия. Например тухлените стени помагат да се запази вътрешната енергия в стаята. Мога за защита на тялото и от нагряване, например, ледът в мазето се запазва,облицовка на мазето със слама, дървени стърготини и пръст, които имат лоша топлопроводимост.

Въпроси. един.Какъв експеримент може да се използва, за да се наблюдава предаването на вътрешна енергия от твърдо тяло? 2. Как се извършва преносът на енергия през метален проводник? 3. Кои вещества имат най-висока и най-ниска топлопроводимост? Къде се използват?

Упражнения. един.Защо дълбокият рохкав сняг предпазва зимните култури от измръзване? 2. Обяснете защо сламата, сеното, сухите листа имат лоша топлопроводимост. 3. Изчислено е, че топлопроводимостта на борови дъски е 3,7 пъти по-голяма от тази на борови стърготини, топлопроводимостта на леда е 21,6 пъти по-голяма от тази на прясно паднал сняг (снегът се състои от малки ледени кристали). Как да си обясним такава разлика? 4. Защо изразът "шуба топло" е неправилен? 5. Ножиците и моливите, лежащи на масата, имат еднаква температура. Защо ножиците са по-студени на допир? 6. Обяснете как козината, пухът, перата по тялото на животните, както и човешкото облекло предпазват от студа.

В предишния параграф разбрахме, че при спускане на метална игла в чаша с топла водамного скоро краят на спицата също се нагорещи. Следователно вътрешната енергия, както всеки вид енергия, може да се прехвърля от едно тяло към друго. Вътрешната енергия също може да се прехвърля от една част на тялото в друга. Така например, ако единият край на пирон се нагрее в пламък, тогава другият му край, който е в ръката, постепенно ще се нагрее и ще изгори ръката.

Явлението на прехвърляне на вътрешна енергия от една част на тялото към друга или от едно тяло към друго, когато те са в пряк контакт, се нарича топлопроводимост.

Нека проучим това явление, като направим серия от експерименти с твърди вещества, течности и газове.

Нека сложим края на дървена пръчка в огъня. Ще се запали. Другият край на пръчката, който е отвън, ще бъде студен. Така че дървото има лоша топлопроводимост.

Поднасяме края на тънка стъклена пръчка към пламъка на спиртната лампа. След известно време ще се загрее, а другият край ще остане студен. Следователно стъклото също има лоша топлопроводимост.

Ако нагреем края на метален прът в пламък, много скоро целият прът ще стане много горещ. Вече не можем да го държим в ръцете си.

Това означава, че металите провеждат топлина добре, тоест имат голяма топлопроводимост. Среброто и медта имат най-висока топлопроводимост.

Помислете за преноса на топлина от една част на твърдо тяло към друга в следния експеримент.

Фиксираме единия край на дебела медна тел в статив. Прикрепете няколко карамфила към жицата с восък. Когато свободният край на телта се нагрее в пламъка на спиртна лампа, восъкът ще се разтопи. Карамфилите ще започнат постепенно да падат (фиг. 5). Първо, тези, които са по-близо до пламъка, ще изчезнат, а след това всички останали на свой ред.

Ориз. 5. Предаване на топлина от една част на твърдо тяло към друга

Нека да разберем как се пренася енергията по жицата. Скоростта на осцилаторното движение на металните частици се увеличава в тази част от жицата, която е по-близо до пламъка. Тъй като частиците постоянно взаимодействат една с друга, скоростта на движение на съседните частици се увеличава. Температурата на следващото парче тел започва да се повишава и т.н.

Трябва да се помни, че по време на топлопроводимостта няма пренос на материя от единия край на тялото в другия.

Помислете сега за топлопроводимостта на течностите. Вземете епруветка с вода и започнете да загрявате горната й част. Водата на повърхността скоро ще заври, а на дъното на епруветката през това време само ще се загрее (фиг. 6). Това означава, че течностите имат ниска топлопроводимост, с изключение на живака и разтопените метали.

Ориз. 6. Топлопроводимост на течността

Това се дължи на факта, че в течностите молекулите са разположени на по-голямо разстояние една от друга, отколкото в течностите. твърди веществао

Изследваме топлопроводимостта на газовете. Поставяме суха епруветка на пръст и я нагряваме в пламъка на спиртна лампа с дъното нагоре (фиг. 7). Пръстът няма да се чувства топъл дълго време.

Ориз. 7. Газова топлопроводимост

Това се дължи на факта, че разстоянието между газовите молекули е дори по-голямо от това на течностите и твърдите вещества. Следователно топлопроводимостта на газовете е още по-малка.

Така, топлопроводимост при различни веществаразлично.

Опитът, показан на фигура 8, показва, че топлопроводимостта на различните метали не е еднаква.

Ориз. 8. Топлопроводимост на различни метали

Вълна, коса, птичи пера, хартия, корк и други порести тела имат лоша топлопроводимост. Това се дължи на факта, че между влакната на тези вещества се съдържа въздух. Вакуумът (пространство, освободено от въздух) има най-ниска топлопроводимост. Това се обяснява с факта, че топлопроводимостта е преносът на енергия от една част на тялото към друга, което се случва по време на взаимодействието на молекули или други частици. В пространство, където няма частици, топлопроводимостта не може да се осъществи.

Ако има нужда от защита на тялото от охлаждане или нагряване, тогава се използват вещества с ниска топлопроводимост. Така че, за тенджери, тигани, дръжките са изработени от пластмаса. Къщите се изграждат от трупи или тухли, които имат ниска топлопроводимост, което означава, че предпазват помещенията от охлаждане.

Въпроси

1. Как се пренася енергията през метална жица?
2. Обяснете опита (вижте фиг. 8), който показва, че топлопроводимостта на медта е по-голяма от топлопроводимостта на стоманата.
3. Кои вещества имат най-висока и най-ниска топлопроводимост? Къде се използват?
4. Защо козината, пухът, перата по тялото на животните и птиците, както и човешкото облекло предпазват от студа?

Упражнение 3

1. Защо дълбокият рохкав сняг предпазва зимните култури от измръзване?
2. Изчислено е, че топлопроводимостта на борови дъски е 3,7 пъти по-голяма от тази на борови стърготини. Как да си обясним такава разлика?
3. Защо водата не замръзва под дебел слой лед?
4. Защо изразът "шуба топло" е неправилен?

Упражнение

Вземете чаша гореща вода и потопете метална и дървена лъжица във водата едновременно. Коя лъжица ще се затопли по-бързо? Как се обменя топлина между вода и лъжици? Как се променя вътрешната енергия на водата и лъжиците?

, 10 клас
Тема: " Температура и топлинно равновесие »

топлинни явления

Какви видове топлообмен познавате?

конвекция;

Топлопроводимост;

Радиация.

Какво е топлопроводимост?

Отговор: пренос на топлина по време на взаимодействието на частиците.

Кои вещества имат най-висока и най-ниска топлопроводимост?

Отговор: най-големият - за метали, най-малкият - за газове.

Какво представлява явлението конвекция?

Отговор: пренос на топлина чрез потоци течност или газ.

Какво обяснява конвекцията?

Отговор: движението на потоците от топъл газ и течност се обяснява с Архимедовата сила.

Какви видове конвекция познавате?

Отговор: естествено и принудително.

Енергията, която тялото получава или губи по време на пренос на топлина, се нарича ...

количеството топлина.

1. Какъв е дистанционният топлинен капацитет на веществото?

- стойност, показваща колко топлина е необходима за промяна на температурата на вещество с тегло 1 kg с 1 0C.

2. За различни вещества специфична топлина…

3. Вещества в различни агрегатни състояния(лед, вода, пара) специфичен топлинен капацитет ...

Задача.Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на медна част с маса 2 kg, за да се промени температурата й със 100 0C.

Можете да изтеглите презентацията, като щракнете върху текста Изтегляне на презентация и инсталирате Microsoft PowerPoint.

Изпратено от учител Мирошниченко.