Учебный курс для самообразования школьника с самопроверкой по теме "Виды теплопередачи"

Тепловые явления 8 класс

Виды теплопередачи

Цель урока: Изучить виды теплопередачи

Задачи урока:

1. Научиться самостоятельности мышления, умению работать с текстом

2. Научиться пользоваться информационными средствами и обрабатывать добытый материал.

3. Проверить свои умения и навыки на тестовых заданиях

4. Узнать, где применяется теплопередача в природе и технике

Теоретические материалы по теме

«Виды теплопередачи»

Внимательно прочитайте текст!

Обратите внимание на разделы текста, которые выделены курсивом

и на рисунки.

Существуют три вида теплопередачи:

• теплопроводность;

• конвекция;

• излучение (лучеиспускание).

1.Теплопроводность

 Теплопроводность (газов, жидкостей и твердых тел) — это перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым за счет теплового движения и взаимодействия частиц.

Теплопроводность различных тел различна.

Опыт, изображённый на рисунке, показывает, что теплопроводность у различных металлов не одинаковая (от медной проволоки гвоздики отпали быстрее, чем от стальной).

Некоторые твердые тела являются хорошими проводниками тепла (металлы), другие — плохими (дерево, стекло, кожа).

Наиболее плохие проводники — это пористые тела (шерсть, пробка, бумага, дерево и др.) .

Теплопроводность всех жидкостей, кроме ртути, мала.

Газы еще менее теплопроводны, чем жидкости, этим объясняется, в частности, плохая теплопроводность пористых твердых тел — их поры заполняет воздух. 

• Степень теплопроводности тел учитывается при конструировании машин, в строительном деле, холодильных установках. 

2.Конвекция

  Конвекция (в газах и жидкостях) — передача теплоты путем перемещения и перемешивания холодных и теплых слоев жидкого или газообразного вещества.

Следует помнить, что при конвекции энергия переносится самими струями газа или жидкости.

Конвекция в твёрдых телах происходить не может, так как частицы в твёрдых телах колеблются около определённой точки, удерживаемые сильным взаимным притяжением.

Примеры проявления явления конвекции: циркуляция воздуха в отапливаемой комнате, нагревание жидкости снизу сосуда (при нагревании сосуда сверху конвекция не происходит), тяга в трубах, центральное водяное отопление, ветры, морские течения и т. д. 

3. Излучение

Излучение — это процесс переноса энергии от одного тела к другому с помощью тепловых (инфракрасных), видимых и других лучей.

Так, вся энергия, получаемая Землей от Солнца, передается путем лучеиспускания. При одной и той же температуре тела с темной поверхностью сильнее излучают (поглощают) энергию, чем со светлой.

• Это явление учитывается человеком в быту (цвет одежды от времени сезона), в технике (окраска холодильников, самолетов, космических кораблей), в земледелии (парники и теплицы). 

видео

https://www.youtube.com/watch?v=z0rAjIyAgLU

https://www.youtube.com/watch?v=HNvJRUSPIYA

Дополнительный материал по теме «Виды теплопередачи»

Примеры теплопередачи в природе и технике

Вы можете получить много новой интересной информации, если прочитаете дополнительный материал по этой теме

Ветры

В атмосфере Земли вследствие неодинакового нагрева воздуха в жарком поясе и полярных областях возникает мощное конвекционное движение воздуха, образующее постоянно дующие ветры.

Ветры - бризы – объясняются конвекцией.

В летние дни суша прогревается Солнцем сильнее, чем вода в море. Нагревшийся от суши воздух поднимается вверх. Это происходит потому, что плотность воздуха уменьшается и давление становится меньше давления более холодного воздуха над морем. На место тёплого воздуха с моря приходит более прохладный. Это дневной бриз.

Ночью поверхность суши остывает быстрее, чем вода в море. Ветер дует с суши на море – это ночной бриз

Тяга

Горение топлива без притока свежего воздуха невозможно. На практике используют естественный приток свежего воздуха – тягу. Для усиления тяги устанавливают трубу. Воздух в трубе при горении нагревается, при этом его плотность уменьшается, а значит, давление воздуха, находящегося в топке и трубе, становится меньше давления наружного воздуха. Из-за разницы давлений холодный воздух поступает в топку, а тёплый поднимается вверх. Возникает тяга.

Тягу можно усилить, если увеличить высоту трубы.

Схема системы водяное отопление жилых помещений.

Отопление и охлаждение жилых помещений. Во многих совре­менных зданиях устраивают водяное отопление. В подвальном помещении здания устанавливается котел, в кото­ром нагревается вода (слайд № 13). От верхней части котла отходит вер­тикальная труба, по которой горячая вода поступает в бак, размещен­ный на чердаке здания.

От него по чердаку проводят систему распределительных труб, а от них вниз идут вертикальные трубы, которые проходят через комнаты здания. Из этих труб вода поступает в отопительные батареи. Вода отдает им свое тепло и возвращается в котел, где снова нагревается. Так проис­ходит циркуляция воды и прогревание воздуха за счет конвекции.

Теплопередача и растительный мир.

В прилегающем к Земле слое воздуха и верхнем слое почвы происходит изменение температуры. Днем почва поглощает энергию и нагревается, ночью, наоборот, охлаждается. На ее нагревание и охлаждение влияет присутствие растительности. Так, темная, вспаханная почва сильнее нагревается излучением, но быстрее и охлаждается, чем почва, покрытая растительностью .Сильное охлаждение почвы наблюдается также в ясные, безоблачные ночи. Излучение от почвы свободно уходит в пространство. Ранней весной в такие ночи наблюдаются заморозки. Во время облачности почва плохо теряет энергию путем излучения. Облака служат экраном.

Для повышения температуры почвы и предохранения посадок от заморозков используют теплицы .Стеклянные рамы или изготовленные из пленки хорошо пропускают солнечное излучение. Днем почва нагревается. Ночью невидимое излучение почвы стекло или пленка пропускают хуже. Почва не замерзает. Теплицы препятствуют также движению теплого воздуха вверх – конвекции. Вследствие этого температура в теплицах выше, чем в окружающем пространстве.

Устройство термоса.

Часто бывает необходимо сохранить пищу горячей или холодной. Чтобы помещать телу охладиться или нагреться, нужно уменьшить теп­лопередачу. При этом стремятся сделать так, чтобы энергия не передавалась ни одним видом теплопе­редачи: теплопроводностью, конвекцией, излуче­нием. В этих целях используют термос (слайд №16). Термос состоит из стеклянного сосуда 4 с двой­ными стенками. Внутренняя поверхность стенок покрыта блестящим металлическим слоем, а из пространства между стенками сосуда выкачан воздух. Лишенное воздуха пространство между стенками почти не проводит тепло. Металлический же слой, отражая, препятствует передаче энергии излучением. Чтобы защитить стекло от повреждений, термос помещают в специальный металлический или пластмассовый футляр 3. Со­суд закупоривается пробкой 2, а сверху футляра навинчивается колпачок 1.

http://school-collection.edu.ru/

http://class-fizika.narod.ru

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%8F%D0%B3%D0%B0_(%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5) Википедия тяга

Практическое задание по теме

«Виды теплопередачи»

Проверь себя, выполни практическое задание и тест

-Установите соответствие между явлением и видом теплопередачи

А.В холодную погоду многие животные спят, свернувшись в клубок

Б.Снег весной тает быстрее в городе, чем в поле

В.Шерстяная одежда сохраняет теплоту лучше, чем хлопчатобумажная

Г.Чтобы стеклянный стакан не лопнул, перед тем, как налить кипяток, в него наливают чайную ложку

Д.В безветрие пламя свечи устанавливается вертикально

Е.нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем в воздухе

Ж.Летом носят светлую одежду

1.теплопроводность 2.конвекция 3.излучение

Тесты к теме «Виды теплопередачи»

Ответьте на вопросы теста. 
В каждом вопросе можно выбрать только один вариант ответа.

Заданные условия прохождения теста:

-будьте внимательны – возможна только одна попытка прохождения теста (но не волнуйтесь: все ответы - в теоретическом материале )

-тест нужно выполнить в течение 10 минут

-оценка «5» ставится, если верно выполнено 10 или 9 тестов

-оценка «4» - если выполнено 8 или 7 тестов

-оценка «3» - если выполнено 5 или 6 тестов

-для того, чтобы выполнить текст,……….

1.На каком способе теплопередачи основано водяное отопление?

1.теплопроводность

2.конвекция

3.излучение

2.Какие вещества имеют наибольшую теплопроводность?

1. бумага

2. солома

3. серебро

3.Одна колба покрыта копотью, другая побелена известью. Они наполнены горячей водой одинаковой температуры. В какой колбе быстрее остынет вода?

1. в побеленной колбе

2. в закопченной колбе

3. в обеих колбах температура воды будет понижаться одинаково

4.В каком состоянии – твёрдом, жидком, газообразном – вещество обладает наибольшей теплопроводностью?

1. в жидком

2. в твёрдом

3. в газообразном

5.Во что лучше всего завернуть кастрюлю, чтобы сохранить её содержимое горячим?

1. в газету

2. в пуховое одеяло

3. в полотенце

6.Каким способом осуществляется теплопередача от Солнца к Земле?

1. теплопроводностью

2. конвекцией

3. излучением

7.В каком состоянии – твёрдо, жидком, газообразном – вещество обладает наибольшей теплопроводностью?

1. твёрдом

2. жидком

3. газообразном

8.Какой способ теплопередачи позволяет людям греться у костра?

1. излучение

2. теплопроводность

3. конвекция

9.В вакууме энергия передаётся

1. теплопроводностью

2. конвекцией

3. излучением

10.Чтобы поверхность самолёта как можно меньше нагревалась солнцем, её покрывают краской. Какую краску следует выбрать для этого?

1. чёрную

2. синюю

3. серебристую