Проект по физике Виды теплопередачи Подготовила Учащаяся 8

Проект по физике: Виды теплопередачи Подготовила Учащаяся 8 В класса МАОУ ЛИЦЕЙ № 81 НЕСТЕРОВА ЕКАТЕРИНА АНДРЕЕВНА РУКОВОДИТЕЛЬ: ЮЖАКОВА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА

Виды теплопередачи: Теплопроводность Конвенция Излучение

Теплопроводность перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц. Нагревание ложки в горячем чае – пример теплопроводности.

Теплопроводность Перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым.

Теплопроводность Хорошая металлы: медь, серебро, золото, железо и др. Плохая шерсть, волосы, перья птиц, бумага, пробка, стекло, керамика, древесина, солома, опилки, воздух, жидкости, газы Самая низкая вакуум

Теплопроводность

Конвекция - перенос энергии самими струями жидкости или газа. Конвекция в жилых комнатах.

Конвекция: вращение бумажной вертушки.

Конвекция

Излучение • - перенос энергии в виде электромагнитных волн. Излучение энергии Солнца на Землю.

Излучение излучаемое тело медленнее нагревается тело со светлой поверхностью быстрее нагревается тело с темной поверхностью

Излучение

Сосуд Дьюара (термос)

История изобретения термоса • Первый контейнер для хранения сжиженных газов был разработан в 1881 году немецким физиком А. Ф. Вейнхольдом. Он представлял собой стеклянный ящик с двойными стенками с откачанным из межстеночного пространства воздухом и был использован физиками К. Ольшевским и З. Вроблевским для хранения жидкого кислорода. Шотландский физик и химик сэр Джеймс Дьюар в 1892 году усовершенствовал стеклянный ящик Вейнхольда, превратив его в двустенную колбу с узким горлом для уменьшения испарения жидкости. Межстеночное пространство посеребрено и из него откачан воздух. Всю эту хрупкую конструкцию Дьюар подвесил на пружинах в металлическом кожухе. Благодаря своей разработке Дьюар первым смог получить и сохранить жидкий (1898) и даже твердый (1899) водород.

История изобретения термоса • Первые сосуды Дьюара для коммерческого использования были произведены в 1904 году, когда была основана немецкая компания Термос (нем. Thermos Gmb. H). Компания Thermos существует и сегодня. Она по-прежнему выпускает одни из лучших в мире термосов. Девиз компании гласит: «Храним тепло. С 1904 года» . Фирмой Thermos Bottle Company 3 декабря 1907 г. был получен патент США U. S. Patent 872795 (англ. ) на «Сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними» . Патент оформлен на Рейнольда Бюргера (нем. Reinhold Burger), немецкого изобретателя и производителя стеклянных инструментов. Имя Дьюара в патенте не упоминается. В Германии Рейнольд Бюргер (нем. ) считается изобретателем термоса. В некоторых странах термос остается зарегистрированным товарным знаком, но в большинстве стран это товарный знак, ставший нарицательным.

Назначение и применение • В быту и в пищевой индустрии, сосуды Дьюара (термосы) часто применяются для сохранения температуры еды или напитков. В лабораториях и в промышленности сосуд Дьюара используется для хранения криожидкостей, чаще всего жидкого азота. В медицине и ветеринарии специальные сосуды Дьюара используются длительного хранения биологических материалов при низких температурах. В геофизике в сосуды Дьюара помещают электронные компоненты и кристаллы при работах в горячих скважинах (от 400 К).

Внутреннее строение Основной элемент термоса — колба (сосуд Дьюара) из стекла или нержавеющей стали с двойными стенками, между которыми выкачан воздух (создан вакуум) для уменьшения теплопроводности и конвекц ии между колбой термоса и внешней средой. Для уменьшения теплового излучения, внутренние поверхности стеклянной колбы покрывают слоем из отражающего, зеркального материала. Наружный корпус термосов со стеклянной колбой изготавливается из пластмассы или металла, колба из металла одновременно является корпусом термоса.

Опыт № 1 Мы поместили в наш термос снег и оставили на столе. Проверив наш снег через 2 часа, мы увидели, что снег почти растаял. Проверив ещё через пол часа, мы увидели вместо снега воду, в нашем термосе снег растаял через 2 часа 30 минут.

Опыт № 2 Мы поместили в обычный покупной термос снег и оставили его на столе. Проверив термос через 5 дней, мы увидели, что снег в термосе лишь развалился и осел на дно. Вывод: cнег в термосе долго не тает, за счет того, что в термосе теплообмен с окружающей средой уменьшен до минимума.

Опыт № 3 Мы поместили в наш термос кружку с горячей водой и оставили на столе. Проверив наш термос с водой через 1 час, мы увидели что вода не остыла. Проверив термос еще через 30 минут, мы увидели что вода уже остыла.

Опыт № 4 Мы налили в обычный покупной термос горячую воду из чайника и оставили на столе. Проверив термос через 6 дней, мы заметили, что вода из кипятка превратилась в простую теплую воду, то есть остыла. Вывод: долгое время остаётся горячей, по тому что между стенок в термосе вакуум, который сводит теплообмен воды с окружающей средой к нулю.

В каком доме теплее зимой, если толщина стен одинакова? Ответ: теплее в деревянном доме, так как дерево содержит 70% воздуха, а кирпич 20%. Воздух — плохой проводник тепла. В последнее время в строительстве применяют «пористые» кирпичи для уменьшения теплопроводности.

Каким способом происходит передача энергии от источника тепла к мальчику? Ответ: мальчику, сидящему у печки, энергия в основном передается теплопроводностью.

Какими способами происходит передача энергии от источника тепла к мальчику? Ответ: мальчику, лежащему на песке, энергия от солнца передается излучением, а от песка теплопроводностью.

В каком из этих вагонов перевозят скоропортящиеся продукты? Почему? Ответ: скоропортящиеся продукты перевозят в вагонах, окрашенных в белый цвет, так как такой вагон в меньшей степени нагревается солнечными лучами.

Почему водоплавающие птицы и другие животные не замерзают зимой? Ответ: мех, шерсть, пух обладают плохой теплопроводностью ( наличие между волокнами воздуха), что позволяет телу животного сохранять вырабатываемую организмом энергию и защищаться от охлаждения.

Почему оконные рамы делают двойными? Ответ: между рамами содержится воздух, который обладает плохой теплопроводностью и защищает от потерь тепла.