18.09.18

Тепловий рух і теплопередача

Почали розглядати теплові явища. Те, що робили на дослідах в молодшій школі, можемо пояснити фізичними законами.

Невпорядкований, хаотичний рух частинок тіла називають тепловим рухом.
Зі зміною характеру теплового руху змінюється стан тіла і його властивості.

Кінетична енергія тіла залежить від його маси і швидкості руху тіла. Потенційна енергія визначається взаємним розташуванням тіл або окремих їхніх частин.

Кінетична енергія всіх молекул, з яких складається тіло, і потенційна енергія їхньої взаємодії складають внутрішню енергію тіла. Чим вища температура тіла, тим вищою є середня кінетична енергія його молекул, а отже й внутрішня енергія тіла.

Механічна енергія може перетворюватись у внутрішню енергію.

Внутрішня енергія тіла залежить від його температури, агрегатного стану речовини та інших факторів, але не залежить ні від його механічного руху, ні від положення в просторі.
Внутрішню енергію тіла можна збільшити виконуючи над ним роботу. А якщо роботу виконує саме тіло, то його внутрішня енергія зменшується.
Окрім виконання роботи, внутрішня енергія тіла може змінюватись внаслідок теплопередачі.

Теплопередача відбувається від тіл з вищою температурою, до тіла з меншою. Коли температура тіла вирівнюється, теплопередача зупиняється і встановлюється теплова рівновага.

Передача внутрішньої енергії від одної частини тіла до іншої, або між тілами при безпосередньому контакті називається теплопровідністю. Теплопровідність залежить від матеріалу: скло і повітря погано проводять тепло, а метали добре.Під час теплопровідності не відбувається переносу речовини від одно частини тіла до іншої.
У рідин теплопровідність невелика, бо молекули розташовані на більших відстанях, ніж в твердих тілах, у газів - ще менша, а найнижча теплопровідність у вакууму.

Конвекція - перенесення теплоти птоками рідини або газу. Під дією сили тяжіння холодне повітря опускається, а тепле повітря силою Архімеда виштовхується вгору. Конвекція буває природня або примусова. В твердих тілах конвекція відбуватись не може, лише теплопровідністю.

Передача енергії між будь-якими тілами, без безпосереднього контакту і перенесення речовини, електромагнітними хвилями (променями) називається випромінюванням. Випромінювання може відбуватись в повному вакуумі. Нагрів тіл випромінюванням залежить від стану поверхні, зокрема її кольору.
Робили дослід на сприйняття температури. В одній мисці гаряча вода, в іншій - холодна. Потримавши з 20 с руки в кожній з них, і потім опускаючи в третьому миску з водою кімнатної температури, кожна рука сприймає температуру води по-різному.
Валентина Мержиєвська

Немає коментарів:

Дописати коментар