В каких телах теплопередача может происходить путем конвекции?

5 ответов на вопрос “В каких телах теплопередача может происходить путем конвекции?”

  1. Titan-dorg Ответить

    Теплообмен — это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.
    Теплообмен всегда происходит в определенном направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.
    Когда температуры тел выравниваются, теплообмен прекращается.
    Теплообмен может осуществляться тремя способами:
    теплопроводностью
    конвекцией
    излучением

    Теплопроводность

    Теплопроводность — явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте.
    Наибольшей теплопроводностью обладают металлы — она у них в сотни раз больше, чем у воды. Исключением являются ртуть и свинец, но и здесь теплопроводность в десятки раз больше, чем у воды.
    При опускании металлической спицы в стакан с горячей водой очень скоро конец спицы становился тоже горячим. Следовательно, внутренняя энергия, как и любой вид энергии, может быть передана от одних тел к другим. Внутренняя энергия может передаваться и от одной части тела к другой. Так, например, если один конец гвоздя нагреть в пламени, то другой его конец, находящийся в руке, постепенно нагреется и будет жечь руку.
    Нагревание кастрюли на электрической плитке происходит через теплопроводность.
    Изучим это явление, проделав ряд опытов с твердыми телами, жидкостью и газом.
    Внесем в огонь конец деревянной палки. Он воспламенится. Другой конец палки, находящийся снаружи, будет холодным. Значит, дерево обладает плохой теплопроводностью.
    Поднесем к пламени спиртовки конец тонкой стеклянной палочки. Через некоторое время он нагреется, другой же конец, останется холодным. Следовательно, и стекло имеет плохую теплопроводность.
    Если же мы будем нагревать в пламени конец металлического стержня, то очень скоро весь стержень сильно нагреется. Удержать его в руках мы уже не сможем.
    Значит, металлы хорошо проводят тепло, т. е. имеют большую теплопроводность. Наибольшей теплопроводностью обладают серебро и медь.
    Теплопроводность у различных веществ различна.
    Плохой теплопроводностью обладают шерсть, волосы, перья птиц, бумага, пробка и другие пористые тела. Это связано с тем, что между волокнами этих веществ содержится воздух. Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (освобожденное от воздуха пространство). Объясняется это тем, что теплопроводность — это перенос энергии от одной части тела к другой, который происходит при взаимодействии молекул или других частиц. В пространстве, где нет частиц, теплопроводность осуществляться не может.
    Если возникает необходимость предохранить тело от охлаждения или нагревания, то применяют вещества с малой теплопроводностью. Так, для кастрюль, сковородок ручки из пластмассы. Дома строят из бревен или кирпича, обладающих плохой теплопроводностью, а значит, предохраняют от охлаждения.

    Конвекция

    Конвекция — это процесс теплопередачи, осуществляемый путем переноса энергии потоками жидкости или газа.
    Пример явления конвекции: небольшая бумажная вертушка, поставленная над пламенем свечи или электрической лампочкой, под действием поднимающегося нагретого воздуха начинает вращаться. Это явление можно объяснить таким образом. Воздух, соприкасаясь с теплой лампой, нагревается, расширяется и становится менее плотным, чем окружающий его холодный воздух. Сила Архимеда, действующая на теплый воздух со стороны холодного снизу вверх, больше, чем сила тяжести, которая действует на теплый воздух. В результате нагретый воздух «всплывает», поднимается вверх, а его место занимает холодный воздух.
    При конвекции энергия переносится самими струями газа или жидкости.
    Различают два вида конвекции:
    естественная (или свободная)
    Возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании. При такой конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется.
    вынужденная
    Наблюдается при перемешивании жидкости мешалкой, ложкой, насосом и т. д.
    Для того, чтобы в жидкостях и газах происходила конвекция, необходимо их нагревать снизу.
    Конвекция в твердых телах происходить не может.

    Излучение

    Излучение — электромагнитное излучение, испускаемое за счет внутренней энергии веществом, находящимся при определенной температуре.
    Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериям абсолютно черного тела, описывается законом Стефана — Больцмана.
    Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описывается законом излучения Кирхгофа.
    Передача энергии излучением отличается от других видов теплопередачи: она может осуществляться в полном вакууме.
    Излучают энергию все тела: и сильно нагретые, и слабо, например тело человека, печь, электрическая лампочка и др. Но чем выше температура тела, тем больше энергии передает оно путем излучения. При этом энергия частично поглощается этими телами, а частично отражается. При поглощении энергии тела нагреваются по-разному, в зависимости от состояния поверхности.
    Тела с темной поверхностью лучше поглощают и излучают энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность. В то же время тела с темной поверхностью охлаждаются быстрее путем излучения, чем тела со светлой поверхностью. Например, в светлом чайнике горячая вода дольше сохраняет высокую температуру, чем в темном.
    Другие заметки по физике

  2. aleksey1_1 Ответить

    Конспекты по физике:

    7 класс

    Физика 7: все формулы и определения
    Механическая энергия. Закон сохранения энергии
    ЗАДАЧИ на КПД простых механизмов
    ЗАДАЧИ на простые механизмы с решениями
    Рычаг. Равновесие рычага. Момент силы
    Простые механизмы. Блоки
    ЗАДАЧИ на механическую мощность
    ЗАДАЧИ на механическую работу с решениями
    Механическая работа, мощность и КПД
    ЗАДАЧИ на силу Архимеда с решениями
    Сообщающиеся сосуды. Шлюзы
    Закон Архимеда
    ЗАДАЧИ на давление жидкостей с решениями
    ЗАДАЧИ на давление твердых тел с решениями
    Давление тел, жидкостей и газов
    ЗАДАЧИ на силу тяжести и вес тела
    Силы вокруг нас (силы тяжести, трения, упругости)
    ЗАДАЧИ на плотность, массу и объем
    Масса тела. Плотность вещества
    ЗАДАЧИ на движение с решением
    Неравномерное движение. Средняя скорость
    Прямолинейное равномерное движение
    Механическое движение. Траектория
    Строение вещества
    Физические величины

    8 класс

    Электромагнитные колебания и волны
    Оптические приборы
    Дисперсия света. Линза
    Явления распространения света
    Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея
    Действие магнитного поля на проводник с током
    Магнитное поле постоянного магнита
    Опыты Эрстеда. Магнитное поле. Электромагнит
    ЗАДАЧИ на Закон Джоуля-Ленца
    ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
    ЗАДАЧИ на Работу электрического тока
    ЗАДАЧИ на Параллельное соединение
    ЗАДАЧИ на Последовательное соединение
    ЗАДАЧИ на сопротивление проводников
    ЗАДАЧИ на Закон Ома с решениями
    ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей
    ЗАДАЧИ на парообразование и конденсацию
    ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
    ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями
    ЗАДАЧИ на количество теплоты с решениями
    Физика 8: все формулы и определения
    Колебательные и волновые явления
    Электромагнитные явления
    Закон Джоуля-Ленца и его применение
    Работа и мощность электрического тока
    Закон Ома. Соединение проводников
    Электрическое сопротивление
    Сила тока. Напряжение
    Постоянный электрический ток
    Электрическое поле. Проводники и диэлектрики
    Закон сохранения электрического заряда
    Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов
    Электризация тел
    Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива
    Плавление и кристаллизация
    Влажность воздуха
    Кипение. Удельная теплота парообразования
    Испарение. Конденсация
    Уравнение теплового баланса
    Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
    Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
    Внутренняя энергия
    Тепловое равновесие. Температура. Шкала Цельсия
    Диффузия. Взаимодействие молекул
    Тепловое движение. Броуновское движение

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *