आंतरिक ऊर्जा, किसी भी अन्य प्रकार की ऊर्जा की तरह, एक शरीर से दूसरे शरीर में स्थानांतरित की जा सकती है। हम पहले से ही इस तरह के स्थानांतरण के उदाहरणों में से एक माना जाता है- से ऊर्जा हस्तांतरण गर्म पानीएक ठंडे चम्मच को। इस प्रकार के ऊष्मा हस्तांतरण को चालन कहा जाता है।

निम्नलिखित प्रयोग में तापीय चालकता देखी जा सकती है। वे एक मोटे तांबे के तार के एक सिरे को एक तिपाई में लगाते हैं, और कई कार्नेशन्स मोम के साथ तार से जुड़े होते हैं (चित्र। 183)। पर एक अल्कोहल लैंप मोम की लौ में तार के मुक्त सिरे को गर्म करनापिघल जाता है, और स्टड धीरे-धीरे तार से गिर जाते हैं। पहले, जो लौ के करीब हैं वे गायब हो जाएंगे, फिर बाकी सब बारी-बारी से।

एक तार के माध्यम से ऊर्जा कैसे स्थानांतरित होती है?

सबसे पहले गर्म लौ प्रवर्धन का कारण बनती है दोलन गतितार के एक सिरे पर धातु के कण और उसका तापमान बढ़ जाता है। फिर गति में यह वृद्धि पड़ोसी कणों में स्थानांतरित हो जाती है, और उनके दोलनों की गति भी बढ़ जाती है, अर्थात। तार के अगले भाग का तापमान बढ़ जाता है. फिर अगले कणों के दोलन की गति बढ़ जाती है, और इसी तरह यह ध्यान रखना बहुत महत्वपूर्ण है कि ऊष्मा चालन के दौरान, पदार्थ स्वयं शरीर के एक छोर से दूसरे छोर तक नहीं जाता है।

विभिन्न पदार्थों में अलग-अलग तापीय चालकता होती है। यह एक ऐसे प्रयोग में देखा जा सकता है जिसमें विभिन्न धातुओं की छड़ों के माध्यम से ऊर्जा स्थानांतरित की जाती है (चित्र 184)। और जीवन के अनुभव से हम जानते हैं कि कुछ पदार्थों में दूसरों की तुलना में अधिक तापीय चालकता होती है।उदाहरण के लिए, लोहे की कील को हाथ में पकड़कर अधिक समय तक गर्म नहीं किया जा सकता है, लेकिन जलती हुई माचिस को तब तक रखा जा सकता है जब तक कि लौ हाथ को न छू ले।

धातुओं में उच्च तापीय चालकता होती है, विशेष रूप से चांदी और तांबा।

तरल पदार्थों में, पिघली हुई धातुओं, जैसे पारा के अपवाद के साथ, तापीय चालकता कम होती है। गैसों में कम तापीय चालकता होती है। आख़िरकार उनके अणु बहुत दूर हैंऔर एक अणु से दूसरे अणु में गति का स्थानांतरण कठिन होता है।

ऊन, नीचे, फर और अन्य झरझरा निकायों में उनके तंतुओं के बीच हवा होती है और इसलिए उनमें खराब तापीय चालकता होती है। इसलिए ऊन फर, फुलाना जानवरों को ठंडा होने से बचाते हैं. जानवरों को ठंडक और वसा की परत से बचाता है, जो जलपक्षी, व्हेल, वालरस, सील में उपलब्ध है।

वैक्यूम, एक अत्यधिक दुर्लभ गैस, सबसे कम तापीय चालकता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि तापीय चालकता, यानी, से ऊर्जा का हस्तांतरण शरीर के एक हिस्से से दूसरे हिस्से मेंअणुओं या अन्य कणों को बाहर ले जाना - इसलिए, जहां कण नहीं हैं, गर्मी चालन नहीं हो सकता है।

कम तापीय चालकता वाले पदार्थों का उपयोग किया जाता है जहां ऊर्जा के संरक्षण के लिए आवश्यक होता है। उदाहरण के लिए, ईंट की दीवारें कमरे में आंतरिक ऊर्जा को बनाए रखने में मदद करती हैं। कर सकना शरीर की रक्षा के लिए, और हीटिंग से, उदाहरण के लिए, तहखाने में बर्फ संरक्षित है,तहखाने को पुआल, चूरा और पृथ्वी के साथ अस्तर करना, जिसमें खराब तापीय चालकता है।

प्रशन। एक।एक ठोस पिंड द्वारा आंतरिक ऊर्जा के हस्तांतरण का निरीक्षण करने के लिए किस प्रयोग का उपयोग किया जा सकता है? 2. धातु के तार से ऊर्जा का स्थानांतरण कैसे होता है? 3. किस पदार्थ की तापीय चालकता सबसे अधिक और सबसे कम होती है? उनका उपयोग कहाँ किया जाता है?

व्यायाम। एक।गहरी ढीली बर्फ सर्दियों की फसलों को जमने से क्यों बचाती है? 2. बताएं कि पुआल, घास, सूखी पत्तियों में खराब तापीय चालकता क्यों होती है। 3. यह गणना की जाती है कि पाइन बोर्ड की तापीय चालकता पाइन चूरा की तुलना में 3.7 गुना अधिक है, बर्फ की तापीय चालकता ताजा गिरी हुई बर्फ की तुलना में 21.6 गुना अधिक है (बर्फ में छोटे बर्फ के क्रिस्टल होते हैं)। इस तरह के अंतर की व्याख्या कैसे करें? 4. अभिव्यक्ति "फर कोट वार्म" गलत क्यों है? 5. टेबल पर पड़ी कैंची और पेंसिल का तापमान समान होता है। कैंची छूने पर ठंडी क्यों लगती है? 6. बताएं कि जानवरों के शरीर पर फर, नीचे, पंख, साथ ही मानव कपड़े ठंड से कैसे बचाते हैं।

पिछले पैराग्राफ में, हमने पाया कि जब एक धातु की सुई को एक गिलास में उतारा जाता है गर्म पानीबहुत जल्द भाषण का अंत भी गर्म हो गया। नतीजतन, आंतरिक ऊर्जा, किसी भी प्रकार की ऊर्जा की तरह, एक शरीर से दूसरे शरीर में स्थानांतरित की जा सकती है। आंतरिक ऊर्जा को शरीर के एक भाग से दूसरे भाग में भी स्थानांतरित किया जा सकता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि एक कील का एक सिरा लौ में गरम किया जाता है, तो उसका दूसरा सिरा, जो हाथ में है, धीरे-धीरे गर्म होकर हाथ को जला देगा।

शरीर के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में या एक शरीर से दूसरे शरीर में आंतरिक ऊर्जा के हस्तांतरण की घटना जब वे सीधे संपर्क में होते हैं, तापीय चालकता कहलाती है।

आइए हम ठोस, द्रव और गैसों के साथ प्रयोगों की एक श्रृंखला करके इस घटना का अध्ययन करें।

आइए एक लकड़ी की छड़ी के सिरे को आग में डालें। यह प्रज्वलित करेगा। छड़ी का दूसरा सिरा, जो बाहर है, ठंडा होगा। तो पेड़ है खराब तापीय चालकता.

हम एक पतली कांच की छड़ के अंत को स्पिरिट लैंप की लौ में लाते हैं। थोड़ी देर बाद यह गर्म हो जाएगा, जबकि दूसरा सिरा ठंडा रहेगा। नतीजतन, कांच में भी खराब तापीय चालकता होती है।

यदि हम धातु की छड़ के सिरे को आग में गर्म करते हैं, तो बहुत जल्द पूरी छड़ बहुत गर्म हो जाएगी। हम इसे अब अपने हाथों में नहीं रख सकते।

इसका अर्थ है कि धातुएँ ऊष्मा का सुचालक अच्छी तरह से करती हैं, अर्थात् उनमें होती है महान तापीय चालकता. चांदी और तांबे में सबसे अधिक तापीय चालकता होती है।

निम्नलिखित प्रयोग में किसी ठोस पिंड के एक भाग से दूसरे भाग में ऊष्मा के स्थानांतरण पर विचार करें।

हम एक मोटे तांबे के तार के एक सिरे को तिपाई में लगाते हैं। मोम के साथ तार में कुछ कार्नेशन्स संलग्न करें। जब तार के मुक्त सिरे को एल्कोहल लैंप की लौ में गर्म किया जाता है, तो मोम पिघल जाएगा। कार्नेशन्स धीरे-धीरे गिरने लगेंगे (चित्र 5)। पहले, जो लौ के करीब हैं वे गायब हो जाएंगे, फिर बाकी सब बारी-बारी से।

चावल। 5. ठोस पिंड के एक भाग से दूसरे भाग में ऊष्मा का स्थानांतरण

आइए जानें कि तार के साथ ऊर्जा कैसे स्थानांतरित होती है। तार के उस भाग में जो ज्वाला के निकट होता है, धातु के कणों के दोलन की गति बढ़ जाती है। चूंकि कण लगातार एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, पड़ोसी कणों की गति की गति बढ़ जाती है। तार के अगले टुकड़े का तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है, इत्यादि।

यह याद रखना चाहिए कि ऊष्मा चालन के दौरान शरीर के एक छोर से दूसरे छोर तक पदार्थ का स्थानांतरण नहीं होता है।

अब द्रवों की तापीय चालकता पर विचार करें। पानी के साथ एक परखनली लें और उसके ऊपरी हिस्से को गर्म करना शुरू करें। सतह पर पानी जल्द ही उबल जाएगा, और टेस्ट ट्यूब के नीचे, इस समय के दौरान, यह केवल गर्म होगा (चित्र 6)। इसका मतलब है कि पारा और पिघली हुई धातुओं को छोड़कर, तरल पदार्थों में कम तापीय चालकता होती है।

चावल। 6. तरल की तापीय चालकता

यह इस तथ्य के कारण है कि तरल पदार्थों में अणु तरल पदार्थों की तुलना में एक दूसरे से अधिक दूरी पर स्थित होते हैं। ठोसओह।

हम गैसों की तापीय चालकता की जांच करते हैं। हम एक सूखी परखनली को एक उंगली पर रखते हैं और इसे नीचे से ऊपर की ओर एक अल्कोहल लैंप की लौ में गर्म करते हैं (चित्र 7)। उंगली लंबे समय तक गर्म महसूस नहीं करेगी।

चावल। 7. गैस तापीय चालकता

यह इस तथ्य के कारण है कि गैस के अणुओं के बीच की दूरी तरल और ठोस से भी अधिक है। इसलिए, गैसों की तापीय चालकता और भी कम है।

इसलिए, तापीय चालकता पर विभिन्न पदार्थविभिन्न.

चित्र 8 में दिखाया गया अनुभव दर्शाता है कि विभिन्न धातुओं की तापीय चालकता समान नहीं होती है।

चावल। 8. विभिन्न धातुओं की तापीय चालकता

ऊन, बाल, पक्षी के पंख, कागज, काग और अन्य झरझरा शरीर में खराब तापीय चालकता होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि इन पदार्थों के तंतुओं के बीच हवा निहित है। निर्वात (हवा से मुक्त स्थान) में सबसे कम तापीय चालकता होती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि तापीय चालकता शरीर के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में ऊर्जा का हस्तांतरण है, जो अणुओं या अन्य कणों की बातचीत के दौरान होता है। ऐसे स्थान में जहां कोई कण नहीं हैं, ऊष्मा चालन नहीं हो सकता है।

यदि शरीर को ठंडा या गर्म होने से बचाने की आवश्यकता होती है, तो कम तापीय चालकता वाले पदार्थों का उपयोग किया जाता है। तो, बर्तन, धूपदान के लिए, हैंडल प्लास्टिक से बने होते हैं। घर लॉग या ईंटों से बनाए जाते हैं, जिनमें खराब तापीय चालकता होती है, जिसका अर्थ है कि वे परिसर को ठंडा होने से बचाते हैं।

प्रशन

1. धातु के तार के माध्यम से ऊर्जा कैसे स्थानांतरित होती है?
2. अनुभव की व्याख्या करें (चित्र 8 देखें) यह दर्शाता है कि तांबे की तापीय चालकता स्टील की तापीय चालकता से अधिक है।
3. किस पदार्थ की तापीय चालकता सबसे अधिक और सबसे कम होती है? उनका उपयोग कहाँ किया जाता है?
4. जानवरों और पक्षियों के शरीर पर फर, नीचे, पंख, साथ ही मानव कपड़े ठंड से क्यों बचाते हैं?

व्यायाम 3

1. गहरी ढीली बर्फ सर्दियों की फसलों को जमने से क्यों बचाती है?
2. यह अनुमान लगाया गया है कि पाइन बोर्ड की तापीय चालकता पाइन चूरा की तुलना में 3.7 गुना अधिक है। इस तरह के अंतर की व्याख्या कैसे करें?
3. बर्फ की मोटी परत के नीचे पानी क्यों नहीं जमता?
4. अभिव्यक्ति "फर कोट गर्म" गलत क्यों है?

व्यायाम

एक कप गर्म पानी लें और एक ही समय में एक धातु और लकड़ी के चम्मच को पानी में डुबोएं। कौन सा चम्मच तेजी से गर्म होगा? पानी और चम्मच के बीच ऊष्मा का आदान-प्रदान कैसे होता है? पानी और चम्मच की आंतरिक ऊर्जा कैसे बदलती है?

, ग्रेड 10
विषय: " तापमान और थर्मल संतुलन »

थर्मल घटना

आप किस प्रकार के गर्मी हस्तांतरण को जानते हैं?

संवहन;

ऊष्मीय चालकता;

विकिरण।

तापीय चालकता क्या है?

उत्तर: कणों की परस्पर क्रिया के दौरान ऊष्मा का स्थानांतरण।

किस पदार्थ की तापीय चालकता सबसे अधिक और सबसे कम होती है?

उत्तर: सबसे बड़ा - धातुओं के लिए, सबसे छोटा - गैसों के लिए।

संवहन की घटना क्या है?

उत्तर: द्रव या गैस प्रवाह द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण।

संवहन क्या समझाता है?

उत्तर: आर्किमिडीज बल द्वारा गर्म गैस और तरल के प्रवाह की गति को समझाया गया है।

आप किस प्रकार के संवहन को जानते हैं?

उत्तर: प्राकृतिक और मजबूर।

ऊष्मा स्थानान्तरण के दौरान शरीर जो ऊर्जा प्राप्त करता है या खो देता है उसे क्या कहते हैं?...

गर्मी की मात्रा।

1. किसी पदार्थ की दूरस्थ ऊष्मा धारिता क्या है?

- 1 किलो वजन वाले पदार्थ के तापमान को 1 0C से बदलने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता होती है, यह दर्शाता है।

2. विभिन्न पदार्थों के लिए विशिष्ट ऊष्मा…

3. विभिन्न में पदार्थ एकत्रीकरण की स्थिति(बर्फ, पानी, भाप) विशिष्ट ताप क्षमता ...

एक कार्य।एक तांबे के हिस्से को 2 किलो के द्रव्यमान के साथ गर्म करने के लिए आवश्यक गर्मी की मात्रा की गणना करें ताकि इसका तापमान 100 0C बदल जाए।

आप प्रेजेंटेशन डाउनलोड करें टेक्स्ट पर क्लिक करके और माइक्रोसॉफ्ट पावरपॉइंट इंस्टॉल करके प्रेजेंटेशन डाउनलोड कर सकते हैं।

शिक्षक मिरोशनिचेंको द्वारा भेजा गया।