Однако, здравствуйте…Ученики 8-а класса под руководством замечательной Е.Ю. и под предводительством Э.В. Жеребцов&Петренко предст

Понятие теплопередачи на практике

А для начала,
что в физике называется теплопередачей и
с чем её едят…
Теплопередачей в физике называется
процесс изменения внутренней энергии тела
без совершения над телом
или самим телом работы.
Теплопередача бывает 3 видов.

Вид 1
Теплопроводность
Вид 2
Конвекция
Вид 3
Излучение

А что это вообще такое?!
Значит так:
далее мы приведём 3 опыта, по которым Вам станут понятны значения этих терминов…

Опыт №1 - Теплопроводность
Положите на столе (или где возможно), рядом, деревянную доску и зеркало. Между ними положите комнатный термометр. Спустя какое-то довольно долгое время (мы ждали 30 минут), можно считать, что температуры деревянной доски и зеркала сравнялись. Термометр показывает температуру воздуха. Такую же, какая, очевидно, и у доски и у зеркала.
Дотроньтесь ладонью до зеркала. Вы почувствуете холод стекла. Тут же дотроньтесь до доски. Она покажется значительно теплее. В чем дело? Ведь температура воздуха, доски и зеркала одинакова.
Стекло - хороший проводник тепла. Как хороший проводник тепла, стекло сразу же начнет нагреваться от вашей руки, начнет с жадностью “выкачивать” из нее теплоту. От этого вы и ощущаете холод в ладони. Дерево хуже проводит тепло. Оно тоже начнет “перекачивать” в себя тепло, нагреваясь от руки, но делает это значительно медленнее, поэтому вы не ощущаете резкого холода. Вот дерево и кажется теплее стекла, хотя и у того и у другого температура одинаковая.

В выше приведённом опыте мы рассмотрели явление передачи внутренней энергии от одного тела к другому (от одной его части к другой), в физике этот процесс называется теплопроводностью.

Опыт №2 - Конвекция
Прогреваем сверху подкрашенную воду, налитую в пробирку. На дне пробирки с помощью груза (БОЛТА) прикрепляем кусочек подкрашенного льда. Верхний слой воды закипает, а нижний остается холодным, (лед не тает). Почему?
Нагреваем пробирку снизу, а кусочек льда помещаем на поверхность воды. Вода в пробирке закипает. Лед тает. Почему?
Возникает проблемная ситуация: почему при подогревании пробирки снизу закипает вся масса воды, а при нагревании сверху- ее верхний слой?

Прогреваем сверху воду в пробирке.

Верхний слой воды закипел, а нижний остался холодным.

Кусочек льда помещаем на поверхность воды.

Нагреваем пробирку снизу

Вода в пробирке закипает. Лед тает.

Это явление можно объяснить так:
любое вещество не в твёрдом агрегатном состоянии, при нагревании расширяется и становится менее плотным => более нагретое вещество подымается наверх, а менее нагретое опускается вниз. Поэтому
нагретые слои воды (в 1-ом случае) не опускались вниз, и из-за этого лёд не таял. А во втором случае нагреваемые слои поднимаются наверх, из-за чего лёд собственно тает. Этот и подобные ему процессы, в физике, получили название - КОНВЕКЦИЯ. Данный процесс характеризуется перемещением Различают вынужденную и естественную конвекции (их определения исходят из названий).

Опыт №3 - Излучение
Для этого опыта нам потребуется закопченая с одного бока колба, в которую мы (через пробку) вставляем изогнутую стеклянную трубку, под прямым углом. В эту трубку введём подкрашенную жидкость. Поднесём к колбе кусок металла (шуруп), нагретого до высокой t, при этом столбик жидкости переместится влево (смотрите на видекадрах) => воздух нагрелся и расширился, а быстрое нагревание воздуха в термоскопе можно объяснить лишь передачей ему энергии от нагретого тела.
В данном случае передача энергии происходила ранее неизвестным нам путём, который может осуществлятся в полном вакууме - это излучение.
Излучают энергию абсолютно все тела, в независимости от их t. При поглощении энергии тела нагреваются по разному, в зависимости от состояния поверхности. Тела с тёмной поверхностью лучше поглощают и излучают энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность.

Нагревание металлического предмета

Поднесли к колбе нагретый металлический предмет

Непосредственно опыт…
Столбик подкрашенной жидкости в трубке …

… переместился влево.

В первом случае опыт проводился с относительно не высокой t, что не скажешь про следующий…
Мы можем наблюдать, что при увеличении t, увеличивается и “скорость выхода” жидкости из сосуда.

Подведём итоги…
Мы провели и проиллюстрировали 3 опыта, в ходе которых наглядно показали способы теплопередачи на практике, раскрыли их понятия и разрешили проблемы, вставшие перед нами во время опытов… А также стоит отметить – что всё оборудование, используемое в проекте, ныне не существует.

Авторы: Петренко & Жеребцов
Редакторы: Петренко & Жеребцов
Звукорежиссёры: Петренко & Жеребцов
Режиссёры: Петренко & Жеребцов
Дизайнеры:Петренко & Жеребцов
Менеджеры:Петренко & Жеребцов
И все остальные: Петренко & Жеребцов