Դաս 18. (03.02-08.03)․
§42. Կոնվեկցիա.
§43.Ճառագայթային ջերմափոխանակում.
Պատկերացրեք մի շոգ ամառային կեսօր, ծովափին: Ծովի մակերևույթի
վրայի ջուրն արդեն տաք է, իսկ նրանից ներքև ստորին շերտերը՝ զով։
Ջրից թեթև քամի է փչում։ Որտեղի՞ց է գալիս այս քամին, չէ որ ջրից մի
փոքր այն կողմ ծառերը նույնիսկ չեն էլ շարժվում։ Իսկ ինչո՞ւ էր
տաքացվում ջրի միայն վերին շերտը, քանի որ արևը այրվում էր
բավականին երկար ժամանակ։ Փորձենք պատասխանել այս, ինչպես
նաև մի շարք այլ հարցերի։
Մենք դիտարկում ենք կոնվեկցիան հեղուկների և գազերի մեջ․
Թեմայի շուրջ առաջադրվող հարցեր՝
1.Բացատրեք, թե ինչպես է տեղի ունենում ջերմափոխանակումը
մթնոլորտի ստորին՝ տաք, և վերին՝ սառը, շերտրրի միջև: Ձեզ հայտնի
որ օրենքի վրա է հիմնված այդ ջերմափոխանակումը:
Տաքանալիս օդն ընդարձակվում է, և նրա խտությունը փոքրանում է շրջապատող սառն օդի խտությունից: Այդ դեպքում տաք օդի վրա ազդող արքիմեդյան ուժը գերազանցում է նրա կշիռը և ստիպում, որ այն բարձրանա վերև, իսկ ավելի մեծ խտությամբ օդը իջնի ներքև:
2.Ջերմահաղորդման որ եղանակն են անվանում կոնվեկցիա: Որն է
կոնվեկցիայի և ջերմահաղորդականության երևույթի հիմնական
տարբերությունը:
Կոնվեկցիա են անվանում հեղուկի կամ գազի հոսանքների միջոցով կատարվող ջերմահաղորդումը, որը հետևանք է հեղուկի կամ գազի շերտերի անհավասարաչափ տաքացման:
3.Նկարագրեք օդում կոնվեկցիան ցուցադրող փորձը:
Ուղղաձիգ դրված ապակե խողովակը լցնենք ծխով: Ծուխը սովորաբար երկար է մնում խողովակում: Բայց եթե ներքևից մոտեցնենք վառվող սպիրտայրոց, ապա տաքացած օդը կոնվեկցիայի շնորհիվ կբարձրանա վեր՝ բարձրացնելով նաև ծխի քուլաները, որոնք դուրս կգան խողովակի վերին ծայրից:
4.Նկարագրեք ջրում կոնվեկցիան ցուցադրող փորձը:
5.Ինչպես է գոյանում ամպը:
Արևը տաքացնում է հատակը, միաժամանակ տաքացնելով նաև մթնոլորտային շերտը: Այդ օդի զանգվածը բարձրանում է վեր, օդը սկսում է սառել, և այդպիսով գոյանում է ամպ:
6.Ինչպես է առաջանում քամին:
Մթնոլորտային բարձր ճնշման վայրից օդի զանգվածը տեղափոխվում է ցածր ճնշման վայր, տաք և սառը օդերի խառնուրդից առաջանում է քամի:
7.Հնարավոր է արդյոք կոնվեկցիան պինդ մարմիններում?
Կոնվեկցիան պինդ մարմիններում հնարավոր չէ, քանի որ պինդ մարմինները չունեն գոլորշիանալու հատկություն:
8.Ինչ է էլեկտրամագնիսական դաշտը: Ինչ վիճակներում կարող է գոյություն
ունենալ:
Էլեկտրամագնիսական դաշտը մատերիայի ձև է, որով իրականցվում է լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցություն: Էլեկտրամագնիսական ալիքը կարող է գոյություն ունենալ նյութի հետ կամ նյութից դուրս։
9.Ինչ է էլեկտրամագնիսական ալիքը:
Էլեկտրամագնիսական ալիքը ժամանակի ընթացքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի տարածումն է տարածության մեջ:
10.Ջերմահաղորդման որ եղանակն են անվանում ճառագայթային
ջերմափոխանակում: Բերեք մի քանի օրինակ:
Ջերմահաղորդականությունը, որն իրականացվում է ջերմային ճառագայթման արձակման և կլանման միջոցով կոչվում է ճառագայթային ջերմափոխանակություն։Օրինակ՝ ձեռքը ներքևից մոտեցնելով հոսանքին միացված էլեկտրական արդուկին զգում ենք թե ինչպես է ջերմությունն արդուկից հաղորդվում մեր ձեռքին։
11.Որ մարմինն է ավելի լավ կլանում ջերմային ճառագայթումը՝սև, թե սպիտակ:
Ջերմային ճառագայթումը ավելի արագ կլանում են սև մարմինները: Ամռանը խորհուրդ չեն տալիս կրել մուգ հագուստ, քանի որ այն ավելի արագ է ջերմություն փոխանցում, քան ավելի վառ գույները, հատկապես ՝ սպիտակը:
12.Ինչու են օդապարիկները, ինքնաթիռի թևերը ներկում արծաթագույն, իսկ Երկրի արհեստական արբանյակներում տեղակայված որոշ սարքեր՝ մուգ գույնով:
Օդապարիկները և ինքնաթիռների թևերը շատ հաճախ ներկում են արծաթագույն ներկով, որպեսզի դրանք ավելի քիչ տաքանան արեգակնային ճառագայթներից։Մուգ գույնի մակերևույթները ջերմային ճառագայթման ավելի լավ կլանիչներ են, քան ավելի բաց գույնի մակերևույթները:
Պատրաստել ուսումնական նյութ «Թերմոսներ»
Դիտեք թեմային կից պատրաստված պրեզենտացիան՝
https://my.visme.co/view/rxy34v9n-
https://my.visme.co/view/g7zjwzdo-
Способы изменения внутренней энергии.
Два способа изменения внутренней энергии
Науколандия. ФИЗИКА
Կրկնություն անցած թեմայի վերաբերյալ․
Համոզվենք, որ տարբեր նյութեր տարբեր կերպ են փոխանցում
ջերմությունը!!!
Դուք, իհարկե, նկատել եք, որ որոշ նյութեր ավելի լավ են փոխանցում
ջերմությունը, քան մյուսները։ Այսպիսով, եթե երկու թեյի գդալ պողպատ
և արծաթ դնեք մեկ բաժակ տաք թեյի մեջ, ապա արծաթագույնը շատ
ավելի արագ կտաքանա։ Սա նշանակում է, որ արծաթն ավելի լավ է
փոխանցում ջերմությունը, քան պողպատը:
Հաստատվել է, որ ջերմության լավագույն հաղորդիչները մետաղներն
են։ Փայտը, ապակին և պլաստմասսայի շատ տեսակներ ջերմությունը
շատ ավելի վատ են փոխանցում, այդ իսկ պատճառով մենք կարող ենք,
օրինակ, վառած լուցկի պահել այնքան, մինչև բոցը հասնի մեր
մատներին:
Ջերմությունը վատ են փոխանցում նաև հեղուկները (բացառությամբ
հալած մետաղների)։ Եկեք փորձարկում անցկացնենք. Փորձանոթի
հատակին սառը ջրով սառույցի կտոր ենք դնում, որպեսզի այն վեր
չլողանա, սեղմում ենք փոքր քաշով։ Եթե ջրի վերին շերտը տաքացնեք
սպիրտայրոցի վրա, որոշ ժամանակ անց մակերեսի ջուրը կեռա, բայց
փորձանոթի հատակի սառույցը դեռ չի հալվի։
Գազերը ջերմություն են փոխանցում շատ ավելի վատ, քան հեղուկները:
Եվ սա հեշտ է բացատրել. Գազերում մոլեկուլների միջև
հեռավորությունը շատ ավելի մեծ է, քան հեղուկներում և պինդ
մարմիններում: Հետևաբար, մասնիկների բախումները տեղի են
ունենում ավելի հազվադեպ, և, համապատասխանաբար, էներգիան
ավելի դանդաղ է փոխանցվում մի մասնիկից մյուսին:
Ապակե մանրաթելերը, բուրդը և մորթին շատ վատ են փոխանցում
ջերմությունը, քանի որ, նախ, նրանց մանրաթելերի միջև օդ կա, և
երկրորդը, այս մանրաթելերն ինքնուրույն վատ են փոխանցում
ջերմությունը:
Ուշադրություն դարձնենք բնության և մարդու կյանքում
ջերմահաղորդականության վրա։
Դուք հավանաբար գիտեք, որ ընտանի կենդանիների մորթին գարնանը
և աշնանը փոխում են, գարնանը օրինակ թափվում է: Գարնանը
կենդանիների մորթին կարճանում է և նոսրանում, աշնանը,
ընդհակառակը, երկարանում և հաստանում ու ավելի փարթանանում։
Բուրդը, մորթին և բուրդը վատ են փոխանցում ջերմությունը և
հուսալիորեն պաշտպանում են կենդանիների մարմինները սառչումից:
Սառը ծովերում ապրող կենդանական աշխարհի ներկայացուցիչները
(փոկեր, ծովատառեխներ) մաշկի տակ ունեն ճարպի հաստ շերտ, որը
վատ ջերմահաղորդականության պատճառով նրանց թույլ է տալիս
երկար ժամանակ մնալ ջրի մեջ՝ առանց ցրտահարվելու։
Շատ միջատներ ձմռանը խորը փորում են գետնին. նրա լավ
ջերմամեկուսիչ հատկությունները թույլ են տալիս նրանց գոյատևել
նույնիսկ սաստիկ ցրտահարությունների ժամանակ: Որոշ
անապատային բույսեր ծածկված են փոքր մանրաթելերով. նրանց միջև
եղած օդը խանգարում է ջերմափոխանակությանը շրջակա միջավայրի
հետ:
Մարդը հաճախ օգտագործում է որոշակի նյութեր՝ հաշվի առնելով
դրանց ջերմահաղորդականությունը։ Լավ ջերմային
հաղորդունակությամբ նյութեր
որտեղ դուք պետք է արագ փոխանցեք ջերմությունը մի մարմնից մյուսը:
Օրինակ, կաթսաները, կաթսաները, ռադիատորները պատրաստվում են
մետաղի միջոցով:
Եվ եթե ձեզ անհրաժեշտ է կանխել մարմինների տաքացումը կամ
սառեցումը: օգտագործվում են ջերմություն վատ փոխանցող նյութեր.
Օրինակ, փայտե բռնակը թույլ է տալիս սուրճը լցնել առանց ջեռոցի
ձեռնոց օգտագործելու, գետնի տակ դրված ջրի խողովակներում և չի
սառչում նույնիսկ շատ սաստիկ սառնամանիքների ժամանակ և այլն:
Եկեք ամփոփենք․
Ջերմահաղորդականությունը մի մարմնից մյուս մարմին կամ մարմնի
մի մասից նրա մյուս մաս ջերմության փոխանցման գործընթացն է, որն
առաջանում է նյութի մասնիկների քաոսային տեղաշարժից և չի
ուղեկցվում այդ նյութի շարժմամբ։
Ագրեգացման տարբեր վիճակներում գտնվող նյութը, ինչպես նաև
տարբեր նյութերը ունեն տարբեր ջերմային հաղորդակցություն:
Լավագույն ջերմային հաղորդիչներ
Մարդը լայնորեն օգտագործում է տարբեր նյութերի տարբեր
ջերմահաղորդականություն ունենալու երևույթը իր առօրյայում և
կենցաղում։
Առաջադրանքներ․
- Ինչո՞ւ է ֆիզիկայի տեսանկյունից «մուշտակը տաքացնում է»
արտահայտությունը սխալ։
- Ինչու՞ է երկար ժամանակ պահանջվում, որ ձյունը հալվի ծղոտի տակ:
- Ինչո՞ւ են երկկողմանի երկշերտ պատուհանները նպաստում
բնակարանների ավելի լավ ջերմամեկուսացմանը:
- Ինչո՞ւ են ձմեռային մշակաբույսերը ցրտահարվում առանց ձյան
ձմռանը:
- Սենյակային ջերմաստիճանում մետաղական իրերն ավելի սառն են
զգում դիպչելիս, քան փայտե իրերը: Ինչո՞ւ։ Ե՞րբ մետաղական իրերն
ավելի տաք կզգան դիպչելիս, քան գեղջուկները: նույն ջերմաստիճանը,
ինչ նրանք
Փորձարարական առաջադրանք
Վերցրեք երկու կտոր սառույց, յուրաքանչյուրը դրեք առանձին
պոլիէթիլենային տոպրակի մեջ։Պարկերից մեկը զգուշորեն ծածկեք
բամբակով։ Տոպրակները դրեք ափսեների վրա և դրեք պահարանի մեջ։
Մեկ ժամից դիտարկեք և եզրակացություններ կատարեք ձեր ստացած
տպավորություններից: Բացատրեք արդյունքը։
Կարդացեք նաև այտեղ․
Теплопроводность․ Применение теплопроводности
Источник: https://rosuchebnik.ru/material/teploprovodnost-7502/