Propagacja lub transmisja ciepła może odbywać się na trzy sposoby:
- przewodnictwo cieplne
- Konwekcja cieplna
- Promieniowanie cieplne
Co to jest ciepło?
Warto pamiętać, że ciepło, zwane też energią cieplną, to pojęcie z dziedziny fizyki, które determinuje wymianę energii cieplnej między dwoma ciałami.
Ten transfer energii ma na celu osiągnięcie bilans cieplny między dwoma ciałami, czyli ta sama temperatura.
W ten sposób cieplejsze ciało przenosi ciepło do chłodniejszego ciała, aż oba osiągną tę samą temperaturę.
Rodzaje propagacji ciepła
Ilustracja trzech form przenikania ciepła
przewodnictwo cieplne: Energia cieplna jest przekazywana przez ciała stałe, które nagrzewają się, albo przez ciepło ognia, albo przez kontakt z gorętszym. Tak więc, gdy ogrzewamy ciało stałe, wzrasta energia kinetyczna, a w konsekwencji mieszanie cząsteczek.
Konwekcja cieplna: ten rodzaj wymiany ciepła występuje w substancjach znajdujących się w stanie ciekłym lub gazowym. Powstają prądy kołowe zwane „prądami konwekcyjnymi”, które są określane przez różnicę gęstości między najgorętszym i najzimniejszym płynem.
Promieniowanie cieplne: poprzez fale elektromagnetyczne lub fale ciepła ciała następuje transfer energii cieplnej. W tym przypadku cząstki elektryczne obiektu rosną, podobnie jak jego energia kinetyczna.
Przykłady propagacji ciepła
przewodnictwo cieplne
- Ogrzewanie metalowego pręta
- Podgrzewanie metalowej łyżki umieszczonej w rondlu
- Podgrzewanie metalowego uchwytu patelni
- Rozgrzewanie filiżanki herbaty lub kawy
- Ogrzewanie ubrań żelazkiem elektrycznym
Konwekcja cieplna
- Podgrzewanie płynów w rondlu
- lodówka i zamrażarka
- Klimatyzacja
- Grzejniki
- Atmosferyczne prądy powietrza
Promieniowanie cieplne
- Energia słoneczna
- Tablice słoneczne
- Piec jedzenie w piekarniku
- Ogień z kominków
- Szklarnie roślin
Przeczytaj też:
- Ciepło i temperatura
- Kalorymetria
- Ciepło właściwe
- Ciepło
- Wrażliwe ciepło
- Energia cieplna
- Wzory fizyki
Ćwiczenia na egzamin wstępny z informacją zwrotną
1. (UFTM) Jeśli chodzi o procesy wymiany ciepła, rozważ:
JA. w konwekcji ciepło jest przenoszone z jednego miejsca do drugiego, wykorzystując same płyny jako czynniki;
II. w przewodzeniu zachodzi przenoszenie energii kinetycznej między cząstkami;
III. w napromieniowaniu ciepło jest przekazywane w postaci fal elektromagnetycznych.
Prawdą jest to, co jest zawarte w
a) tylko ja.
b) tylko II.
c) tylko I i II.
d) tylko II i III.
e) I, II i III.
Alternatywa e) I, II i III.
2. (UNISINOS-RS) Pracownicy służby zdrowia zalecają używanie lekkiej odzieży do ćwiczeń fizycznych, takich jak spacery lub jogging, zwłaszcza latem. Preferencja do lekkich ubrań wynika z faktu, że:
a) pochłaniają mniej promieniowania cieplnego niż ciemna odzież.
b) odbijają mniej promieniowania cieplnego niż ciemna odzież.
c) pochłaniają więcej promieniowania cieplnego niż ciemne ubrania.
d) zapobiegają tworzeniu się prądów konwekcyjnych łatwiej niż ciemna odzież.
e) faworyzują przewodzenie ciepła, ponieważ mają większą przewodność cieplną niż ciemne ubrania.
Alternatywa a) pochłaniają mniej promieniowania cieplnego niż ciemne ubrania.
3. (Mackenzie) Jednym z powodów, dla których woda w pobliżu swobodnej powierzchni niektórych jezior zamarza zimą, w regionach niskich temperaturach, to fakt, że po schłodzeniu, w zakresie ok. 4 °C do 0 °C, podlega procesowi rozszerzanie się. Dzięki temu jego objętość ____________ i gęstość ____________.
Ignorując skutki napromieniowania termicznego, podczas tego chłodzenia woda na dnie jeziora nie może dotrzeć wolna powierzchnia, ponieważ nie występuje już w ____________, a jej temperatura zmniejszy się w wyniku procesu w____________.
Informacje, które poprawnie wypełniają luki w kolejności czytania, to odpowiednio:
a) wzrosty, spadki, konwekcja cieplna i przewodnictwo cieplne.
b) spadki, wzrosty, konwekcja cieplna i przewodnictwo cieplne.
c) wzrosty, spadki, przewodnictwo cieplne i konwekcja cieplna.
d) spadki, wzrosty, przewodnictwo cieplne i konwekcja cieplna.
e) wzrosty, wzrosty, przewodnictwo cieplne i konwekcję cieplną.
Alternatywa a) wzrosty, spadki, konwekcja cieplna i przewodnictwo cieplne.
4. (PUC-MG) Termos ma srebrne i podwójne ścianki z próżnią w przestrzeni pośredniej. Zaletą robienia takich butelek z termosem jest to, że srebrne ściany:
a) pochłaniają ciepło, a próżnia jest doskonałym izolatorem termicznym.
b) są wysoce odblaskowe i próżniowe, stanowią doskonały izolator termiczny.
c) pochłaniają ciepło, a próżnia jest doskonałym przewodnikiem.
d) są silnie odbijające, a próżnia jest doskonałym przewodnikiem.
Alternatywą b) są wysoce odblaskowe i próżniowe, świetny izolator termiczny.
5. (CFT-MG) Nowoczesne patelnie ze stali nierdzewnej mają uchwyty ze stali nierdzewnej, które są __________ przewodnikiem ciepła. Nie palą rąk, ponieważ mają wydrążony kształt, ułatwiający wymianę ciepła przez __________ z powietrza przez nie.
Opcja, która poprawnie i odpowiednio uzupełnia luki, to:
a) zły / napromieniowanie.
b) dobry / napromieniowanie.
c) dobra / konwekcja.
d) zła / konwekcja.
Alternatywa c) dobra / konwekcja.
