Урок по физике "Виды теплопередачи" 8 класс

2. Теплопередача. Виды теплопередачи     Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы называется теплопередачей.  Без совершения работы тела могут нагреваться и остывать. Без   совершения   работы   могут   перемешиваться   теплые   и   холодные   слои жидкостей и газов. Без совершения работы   может изменяться внутренняя энергия   тела   путем   излучения,   в   том   числе   и   через   пустоту   ­   вакуум. Рассмотрим  виды теплопередачи.       Теплопроводность – явление передачи энергии от  более нагретой части тела к менее нагретой в результате теплового движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.   Можно провести опыт, сконструировав установку: на треноге помещается кольцо из тонкой   оцинкованной жести.  В кольцо  под углом 120 градусов вставляются (прикрепляются) три проволоки (медь, алюминий и сталь) в виде спиц,   предварительно   нужно   окунуть   их   в   расплавленный   воск   от   старых свечей.   Пока     воск   на   них   застывает,   нужно   прикрепить   хотя   бы   через сантиметр сапожные гвоздики шляпками к стержню. Три начала спиц близко расположены   в   середине   кольца.   Зажжем   спиртовку   (или   таблетку   сухого спирта),   поместим   на   подставке       так,   чтобы   три   начала   спиц   одинаково нагревались. И  наблюдаем:  через  некоторое  время  начинает   таять  воск     и первыми   начинают   отпадать   гвоздики   на   медной   спице,   чуть   позже   –   на алюминиевой и ещё позже – на железной.      плохой теплопроводностью обладают  пластмасса, резина, стекло, дерево, плексиглас, большинство изоляторов.     Второй вид теплопередачи – конвекция.  Конвекция  –   процесс   теплообмена,   осуществляемый   путём   переноса   энергии   потоками   жидкости   или   газа.   Проведём   опыт:   в   колбу   налить подкрашенную     воду:   капнуть   раствора   медного   купороса   или   кристаллик марганцовки и снизу на спиртовке (или таблетка сухого спирта , или свеча) нагревать колбу. Через некоторое время можно заметить перемещение слоёв воды снизу вверх (а потом и по кругу).        Воздух – плохой проводник тепла, но   он в комнате нагревается   сам и, перемешивая тёплые и холодные слои, нагревает   всю комнату. Под окнами находятся   батареи   центрального   отопления.   Здесь   прикоснувшиеся   к чугунной батарее, слои теплого воздуха по закону Архимеда, вытесняются холодными   и   поднимаются   вверх.   На   освободившееся   место     подходят холодные слои, прикасаясь к поверхности батареи, нагреваются, и опять идут вверх и т.д. Слои теплого и холодного воздуха перемешиваются и нагревают всю комнату.   Металлы   обладают   хорошей   теплопроводностью,Третий  вид  теплопередачи  ­   излучение.  Излучение –  перенос   энергии   от одного   тела   к   другому,   обусловленный   процессами   испускания, распространения,   рассеяния   и   поглощения   электромагнитного   излучения. Можно показать  распространение солнечного света и тепла, проговорив, что излучение   передаётся   и   через   вакуум.   Светлая   поверхность   отражает излучение, а темная поглощает. Поэтому летом нужно использовать светлую одежду,   а   зимой   –   темную.   Поэтому   самолеты     и   ракеты   красят   светлой краской, цистерны с перевозимым топливом – то же красят в светлые тона. Трубы   больших   котельных   строят   высокими   для   того,  чтобы   «тяга»   была лучше:   столб  теплого   воздуха   в  трубе   быстрее   поднимается   вверх,  на  его место снизу в топку быстрее поступает воздух с новой порцией кислорода и топливо горит лучше, нагрев воды быстрее, снабжение горячей водой квартир в системе центрального отопления – более уверенное. В термосе учитываются все три вида теплопередачи, чтобы горячий чай дольше не остывал: колба устанавливается на пластмассе, пробка – из пробкового дерева, т.к. у него теплопроводность минимальная, из двустенной колбы выкачан воздух, чтобы исключить конвекцию; и внутренняя поверхность колбы посеребрена, чтобы отражать внутрь тепловое излучение.