Приклади теплопередачі в природі та техніці, Соціальна мережа працівників освіти
Презентація до реферату учня 8 "з" класу, Іванова Віталія. У презентації наочно розібрано питання теплопередачі в природі та техніці.
Підписи до слайдів:
«Приклади теплопередачі у природі та техніці» Виконав Іванов Віталій 8 "з"
Основні поняття Процес зміни внутрішньої енергії без роботи над тілом чи самим тілом називається теплопередачею. Перенесення енергії від нагрітих ділянок тіла до менш нагрітим внаслідок теплового руху та взаємодії частинок називається теплопровідністю. При конвекції енергія переноситься самими струменями газу чи рідини. Випромінювання - процес передачі теплоти шляхом променевипускання. Передача енергії випромінюванням відрізняється від інших видів теплопередачі тим, що може здійснюватися у повному вакуумі.
Приклади теплопередачі в природі та техніці
Вітри Усі вітри в атмосфері є конвекційними потоками величезного масштабу.
Вітри Конвекцією пояснюються, наприклад, вітри бризи, що виникають на берегах морів. У літні дні суша прогрівається сонцем швидше, ніж вода, тому повітря над сушею нагрівається більше, ніж над водою, його щільність зменшується і тиск стає менше тиску холоднішого повітря над морем. В результаті, як у судинах, холодне повітря по низу з моря переміщається до берега — дме вітер. Це і є денний вітер. Вночі вода охолоджується повільніше, ніж суша, і над сушею повітря стає холоднішим, ніж над водою. Утворюється нічний бриз – рух холодного повітря від суші до моря.
Ми знаємо, що без припливу свіжого повітря горіння палива неможливе.
Тяга Якщо в топку, в піч, в трубу самовару не надходитиме повітря, то горіння палива припиниться.Зазвичай використовують природний приплив повітря – тягу. Для створення тяги над топкою, наприклад, у котельнях фабрик, заводів, електростанцій, встановлюють трубу. При горінні палива повітря у ній нагрівається. Значить, тиск повітря, що знаходиться в топці та трубі, стає меншим за тиск зовнішнього повітря. Внаслідок різниці тисків холодне повітря надходить у топку, а тепле піднімається вгору — утворюється тяга.
Чим вище труба, споруджена над топкою, тим більша різниця тисків зовнішнього повітря та повітря в трубі. Тому тяга посилюється зі збільшенням висоти труби.
Опалення та охолодження житлових приміщень Жителі країн, розташованих у помірних та холодних поясах Землі, змушені обігрівати своє житло.
Опалення та охолодження житлових приміщень Охолоджувальні пристрої доцільно розташовувати нагорі, ближче до стелі, щоб здійснювалася природна конвекція. Адже холодне повітря має щільність більшу, ніж тепле, і тому опускатиметься.
Опалення та охолодження житлових приміщень Обігрівальні прилади мають у своєму розпорядженні внизу. Багато сучасних великих будинках влаштовують водяне опалення. Циркуляція води в ньому та прогрівання повітря в приміщенні відбуваються за рахунок конвекції.
Опалення та охолодження житлових приміщень Якщо установка для обігріву будівлі знаходиться в ній, то в підвальному поверсі встановлюють котел, в якому нагрівають воду. По вертикальній трубі, що відходить від котла, гаряча вода піднімається в бак, який зазвичай розміщують на горищі будинку. Від бака проводять систему розподільчих труб, якими вода проходить в радіатори, що встановлюються на всіх поверхах, вона віддає їм своє тепло і повертається в котел, де знову підігрівається. Так відбувається природна циркуляція води – конвекція.
Опаленнята охолодження житлових приміщень У великих будівлях використовуються складніші установки. Гаряча вода подається відразу до кількох будівель з котла, встановленого у спеціальному приміщенні. Воду женуть в. будівлі з допомогою насосів, т. е. створюють штучну конвекцію.
Теплопередача та рослинний світ Температура нижнього шару повітря та поверхневого шару ґрунту має велике значення для розвитку рослин.
Теплопередача та рослинний світ У прилеглому до Землі шарі повітря та верхньому шарі ґрунту відбуваються зміни температури. Вдень ґрунт поглинає енергію та нагрівається, вночі, навпаки, охолоджується. На її нагрівання та охолодження впливає присутність рослинності. Так, темний, зораний ґрунт сильніше нагрівається випромінюванням, але швидше і охолоджується, ніж ґрунт, вкритий рослинністю.
Теплопередача та рослинний світ На теплообмін між ґрунтом та повітрям впливає також погода. У ясні, безхмарні ночі ґрунт сильно охолоджується - випромінювання від ґрунту безперешкодно йде у простір. У такі ночі провесною можливі заморозки на грунті. Якщо ж погода хмарна, то хмари закривають Землю та відіграють роль своєрідних екранів, що захищають ґрунт від втрати енергії шляхом випромінювання.
Теплопередача та рослинний світ Одним із засобів підвищення температури ділянки ґрунту та приґрунтового повітря служать теплиці, які дозволяють повніше використовувати випромінювання Сонця. Ділянку ґрунту покривають скляними рамами або прозорими плівками.
Теплопередача і рослинний світ Скло добре пропускає видиме сонячне випромінювання, яке, потрапляючи на темний ґрунт, нагріває його, але гірше пропускає невидиме випромінювання, що випромінюється нагрітою поверхнею Землі. Крім того, скло (або плівка) перешкоджає руху теплого повітря вгору, тобто здійсненняконвекції. Таким чином, скло теплиць діє як «пастка» енергії. Усередині теплиць температура вища, ніж незахищеному грунті, приблизно 10 °З.
Термос Теплопередача від більш нагрітого тіла до холоднішого призводить до вирівнювання їх температур.
Тому якщо в кімнату внести, наприклад, гарячий чайник, то він охолоне. Частина його внутрішньої енергії перейде до навколишніх тіл. Щоб перешкодити тілу остигати чи нагріватися, потрібно зменшити теплопередачу. При цьому прагнуть зробити так, щоб енергія не передавалася жодним із трьох видів теплопередачі: конвекцією, теплопровідністю та випромінюванням.
Термос Щоб зберегти гарячу воду, їжу чи оберігати лід чи морозиво від танення, користуються термосом.
Термос Він складається із скляної посудини з подвійними стінками. Внутрішня поверхня стінок покрита блискучим металевим шаром, а з простору між стінками судини викачано повітря. Позбавлений повітря простір між стінками не проводить тепло, блискучий шар, внаслідок відбиття, перешкоджає передачі енергії випромінюванням. Щоб захистити скло від пошкоджень, термос поміщають у картонний чи металевий футляр. Посудину закупорюють пробкою, а зверху футляра нагвинчують ковпачок.