Vnútorná energia, ako každý iný druh energie, sa môže prenášať z jedného tela do druhého. My už považovaný za jeden z príkladov takéhoto prevodu- prenos energie z horúca voda na studenú lyžičku. Tento typ prenosu tepla sa nazýva vedenie.

Tepelnú vodivosť možno pozorovať v nasledujúcom experimente. Jeden koniec hrubého medeného drôtu upevnia v trojnožke a na drôt je pomocou vosku pripevnených niekoľko karafiátov (obr. 183). O zahrievanie voľného konca drôtu v plameni vosku liehovej lampy roztaví sa a kolíky postupne odpadávajú z drôtu. Najprv zmiznú tie, ktoré sú bližšie k plameňu, a potom všetky ostatné.

Ako sa prenáša energia cez drôt?

Najskôr horúci plameň spôsobí zosilnenie oscilačný pohyb kovové častice na jednom konci drôtu a jeho teplota stúpa. Potom sa tento nárast pohybu prenáša na susedné častice a zvyšuje sa aj rýchlosť ich kmitov, t.j. teplota ďalšej časti drôtu stúpa. Potom sa rýchlosť kmitania ďalších častíc zvyšuje atď.. Je veľmi dôležité poznamenať, že počas vedenia tepla sa samotná látka nepohybuje z jedného konca telesa na druhý.

Rôzne látky majú rôznu tepelnú vodivosť. Dá sa to vidieť na experimente, v ktorom sa energia prenáša cez tyče z rôznych kovov (obr. 184). A zo životných skúseností vieme, že niektoré látky majú väčšiu tepelnú vodivosť ako iné. Napríklad železný klinec sa pri držaní v ruke nemôže dlho nahrievať, ale horiacu zápalku možno držať, kým sa plameň nedotkne ruky.

Kovy majú vysokú tepelnú vodivosť, najmä striebro a meď.

V kvapalinách, s výnimkou roztavených kovov, ako je ortuť, je tepelná vodivosť nízka. Plyny majú nižšiu tepelnú vodivosť. Po všetkom ich molekuly sú ďaleko od seba a prenos pohybu z jednej molekuly na druhú je náročný.

Vlna, páperie, kožušina a iné pórovité telesá obsahujú vzduch medzi vláknami, a preto majú zlú tepelnú vodivosť. Preto vlna kožušina, páperie chránia zvieratá pred ochladením. Chráni zvieratá pred ochladením a tukovou vrstvou, ktorá je k dispozícii u vodného vtáctva, veľrýb, mrožov, tuleňov.

Vákuum, vysoko riedky plyn, má najnižšiu tepelnú vodivosť. Vysvetľuje to skutočnosť, že tepelná vodivosť, t.j. prenos energie z z jednej časti tela do druhej vykonávať molekuly alebo iné častice - preto tam, kde nie sú častice, nemôže dôjsť k vedeniu tepla.

Látky s nízkou tepelnou vodivosťou sa používajú tam, kde je potrebné šetriť energiou. Napríklad tehlové steny pomáhajú udržiavať vnútornú energiu v miestnosti. Môcť na ochranu tela a pred zahrievaním, napríklad ľad v pivnici, je zachovaný, obloženie pivnice slamou, pilinami a zeminou, ktoré majú zlú tepelnú vodivosť.

Otázky. jeden. Aký experiment možno použiť na pozorovanie prenosu vnútornej energie pevným telesom? 2. Ako prebieha prenos energie cez kovový drôt? 3. Ktoré látky majú najvyššiu a najnižšiu tepelnú vodivosť? Kde sa používajú?

Cvičenia. jeden. Prečo hlboký sypký sneh chráni zimné plodiny pred zamrznutím? 2. Vysvetlite, prečo má slama, seno, suché listy zlú tepelnú vodivosť. 3. Je vypočítané, že tepelná vodivosť borovicových dosiek je 3,7-krát väčšia ako u borovicových pilín, tepelná vodivosť ľadu je 21,6-krát väčšia ako u čerstvo napadnutého snehu (sneh pozostáva z malých ľadových kryštálikov). Ako vysvetliť takýto rozdiel? 4. Prečo je výraz "kožuch teplý" nesprávny? 5. Nožnice a ceruzky ležiace na stole majú rovnakú teplotu. Prečo sú nožnice na dotyk chladnejšie? 6. Vysvetlite, ako srsť, páperie, perie na tele zvierat, ale aj ľudský odev chráni pred chladom.

V predchádzajúcom odseku sme zistili, že pri spúšťaní kovovej ihly do pohára s horúca voda veľmi skoro sa rozpálil aj koniec reči. V dôsledku toho môže byť vnútorná energia, ako každý druh energie, prenášaná z jedného tela do druhého. Vnútorná energia sa môže prenášať aj z jednej časti tela do druhej. Ak sa teda napríklad jeden koniec klinca zahrieva v plameni, potom sa jeho druhý koniec, ktorý je v ruke, postupne zahreje a spáli ruku.

Fenomén prenosu vnútornej energie z jednej časti tela do druhej alebo z jedného tela do druhého, keď sú v priamom kontakte, sa nazýva tepelná vodivosť.

Poďme študovať tento jav vykonaním série experimentov s pevnými látkami, kvapalinami a plynmi.

Koniec drevenej palice dáme do ohňa. Zapáli sa. Druhý koniec palice, ktorý je vonku, bude studený. Takže strom má slabá tepelná vodivosť.

Koniec tenkej sklenenej tyčinky privedieme k plameňu liehovej lampy. Po chvíli sa zahreje, zatiaľ čo druhý koniec zostane studený. V dôsledku toho má sklo tiež zlú tepelnú vodivosť.

Ak zahrejeme koniec kovovej tyče v plameni, veľmi skoro sa celá tyč veľmi zahreje. Už to nemôžeme držať v rukách.

To znamená, že kovy dobre vedú teplo, teda majú veľká tepelná vodivosť. Striebro a meď majú najvyššiu tepelnú vodivosť.

Zvážte prenos tepla z jednej časti pevného telesa do druhej v nasledujúcom experimente.

Jeden koniec hrubého medeného drôtu upevníme v statíve. Na drôt pripevnite voskom niekoľko karafiátov. Keď sa voľný koniec drôtu zahreje v plameni alkoholovej lampy, vosk sa roztopí. Karafiáty začnú postupne opadávať (obr. 5). Najprv zmiznú tie, ktoré sú bližšie k plameňu, a potom všetky ostatné.

Ryža. 5. Prenos tepla z jednej časti pevného telesa do druhej

Poďme zistiť, ako sa energia prenáša pozdĺž drôtu. Rýchlosť oscilačného pohybu kovových častíc sa zvyšuje v tej časti drôtu, ktorá je bližšie k plameňu. Keďže častice spolu neustále interagujú, rýchlosť pohybu susedných častíc sa zvyšuje. Teplota ďalšieho kusu drôtu začína stúpať atď.

Treba mať na pamäti, že pri vedení tepla nedochádza k prenosu hmoty z jedného konca telesa na druhý.

Zvážte teraz tepelnú vodivosť kvapalín. Vezmite skúmavku s vodou a začnite ohrievať jej hornú časť. Voda na povrchu čoskoro vrie a na dne skúmavky sa počas tejto doby iba zohreje (obr. 6). To znamená, že kvapaliny majú nízku tepelnú vodivosť, s výnimkou ortuti a roztavených kovov.

Ryža. 6. Tepelná vodivosť kvapaliny

Je to spôsobené tým, že v kvapalinách sú molekuly umiestnené vo väčších vzdialenostiach od seba ako v kvapalinách. pevné látky Oh.

Skúmame tepelnú vodivosť plynov. Suchú skúmavku navlečieme na prst a zohrievame v plameni liehovej lampy dnom nahor (obr. 7). Prst nebude dlho teplý.

Ryža. 7. Tepelná vodivosť plynu

Je to spôsobené tým, že vzdialenosť medzi molekulami plynu je ešte väčšia ako vzdialenosť medzi kvapalinami a pevnými látkami. Preto je tepelná vodivosť plynov ešte menšia.

takže, tepelná vodivosť pri rôzne látky rôzne.

Skúsenosti uvedené na obrázku 8 ukazujú, že tepelná vodivosť rôznych kovov nie je rovnaká.

Ryža. 8. Tepelná vodivosť rôznych kovov

Vlna, vlasy, vtáčie perie, papier, korok a iné porézne telesá majú zlú tepelnú vodivosť. Je to spôsobené tým, že medzi vláknami týchto látok je obsiahnutý vzduch. Najnižšiu tepelnú vodivosť má vákuum (priestor zbavený vzduchu). Vysvetľuje to skutočnosť, že tepelná vodivosť je prenos energie z jednej časti tela do druhej, ku ktorému dochádza pri interakcii molekúl alebo iných častíc. V priestore, kde nie sú žiadne častice, nemôže prebiehať vedenie tepla.

Ak je potrebné chrániť telo pred ochladením alebo zahrievaním, potom sa používajú látky s nízkou tepelnou vodivosťou. Takže pre hrnce, panvice sú rukoväte vyrobené z plastu. Domy sú postavené z guľatiny alebo tehál, ktoré majú zlú tepelnú vodivosť, čo znamená, že chránia priestory pred ochladením.

Otázky

1. Ako sa prenáša energia cez kovový drôt?
2. Vysvetlite skúsenosti (pozri obr. 8), ktoré ukazujú, že tepelná vodivosť medi je väčšia ako tepelná vodivosť ocele.
3. Ktoré látky majú najvyššiu a najnižšiu tepelnú vodivosť? Kde sa používajú?
4. Prečo srsť, páperie, perie na tele zvierat a vtákov, ako aj ľudské oblečenie chráni pred chladom?

Cvičenie 3

1. Prečo hlboký sypký sneh chráni zimné plodiny pred zamrznutím?
2. Odhaduje sa, že tepelná vodivosť borovicových dosiek je 3,7-krát väčšia ako tepelná vodivosť borovicových pilín. Ako vysvetliť takýto rozdiel?
3. Prečo voda nezamrzne pod hrubou vrstvou ľadu?
4. Prečo je výraz „kožušinový kabát teplý“ nesprávny?

Cvičenie

Vezmite šálku horúcej vody a ponorte do vody súčasne kovovú a drevenú lyžicu. Ktorá lyžica sa zahreje rýchlejšie? Ako prebieha výmena tepla medzi vodou a lyžicami? Ako sa mení vnútorná energia vody a lyžíc?

, 10. ročník
Téma: " Teplota a tepelná rovnováha »

tepelné javy

Aké druhy prenosu tepla poznáte?

Konvekcia;

Tepelná vodivosť;

Žiarenie.

Čo je tepelná vodivosť?

Odpoveď: prenos tepla pri interakcii častíc.

Ktoré látky majú najvyššiu a najnižšiu tepelnú vodivosť?

Odpoveď: najväčší - pre kovy, najmenší - pre plyny.

Aký je fenomén konvekcie?

Odpoveď: prenos tepla prúdením kvapaliny alebo plynu.

Čo vysvetľuje konvekciu?

Odpoveď: pohyb tokov teplého plynu a kvapaliny je vysvetlený Archimedovou silou.

Aké typy konvekcie poznáte?

Odpoveď: prirodzené a nútené.

Energia, ktorú telo prijíma alebo stráca počas prenosu tepla, sa nazýva ...

množstvo tepla.

1. Aká je vzdialená tepelná kapacita látky?

- hodnota udávajúca, koľko tepla je potrebné na zmenu teploty látky s hmotnosťou 1 kg o 1 0C.

2. Pre rôzne látky špecifické teplo…

3. Látky v rôznych stavov agregácie(ľad, voda, para) merná tepelná kapacita ...

Úloha. Vypočítajte množstvo tepla potrebného na zahriatie medenej časti s hmotnosťou 2 kg na zmenu jej teploty o 100 0C.

Prezentáciu si stiahnete kliknutím na text Stiahnuť prezentáciu a inštaláciou programu Microsoft PowerPoint.

Poslal učiteľ Miroshnichenko.