Что такое конвекция в физике 8 класс определение: 100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

Содержание

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

В 2021 году казахстанские школьники будут сдавать по-новому Единое национальное тестирование. Помимо того, что главный школьный экзамен будет проходить электронно, выпускникам предоставят возможность испытать свою удачу дважды. Корреспондент zakon.kz побеседовал с вице-министром образования и науки Мирасом Дауленовым и узнал, к чему готовиться будущим абитуриентам.

— О переводе ЕНТ на электронный формат говорилось не раз. И вот, с 2021 года тестирование начнут проводить по-новому. Мирас Мухтарович, расскажите, как это будет?

— По содержанию все остается по-прежнему, но меняется формат. Если раньше школьник садился за парту и ему выдавали бумажный вариант книжки и лист ответа, то теперь тест будут сдавать за компьютером в электронном формате. У каждого выпускника будет свое место, огороженное оргстеклом.

Зарегистрироваться можно будет электронно на сайте Национального центра тестирования. Но, удобство в том, что школьник сам сможет выбрать дату, время и место сдачи тестирования.

Кроме того, в этом году ЕНТ для претендующих на грант будет длиться три месяца, и в течение 100 дней сдать его можно будет два раза.

— Расскажите поподробнее?

— В марте пройдет тестирование для желающих поступить на платной основе, а для претендующих на грант мы ввели новые правила. Школьник, чтобы поступить на грант, по желанию может сдать ЕНТ два раза в апреле, мае или в июне, а наилучший результат отправить на конкурс. Но есть ограничение — два раза в один день сдавать тест нельзя. К примеру, если ты сдал ЕНТ в апреле, то потом повторно можно пересдать его через несколько дней или в мае, июне. Мы рекомендуем все-таки брать небольшой перерыв, чтобы еще лучше подготовиться. Но в любом случае это выбор школьника.

— Система оценивания останется прежней?

— Количество предметов остается прежним — три обязательных предмета и два на выбор.

Если в бумажном формате закрашенный вариант ответа уже нельзя было исправить, то в электронном формате школьник сможет вернуться к вопросу и поменять ответ, но до того, как завершил тест.

Самое главное — результаты теста можно будет получить сразу же после нажатия кнопки «завершить тестирование». Раньше уходило очень много времени на проверку ответов, дети и родители переживали, ждали вечера, чтобы узнать результат. Сейчас мы все автоматизировали и набранное количество баллов будет выведено на экран сразу же после завершения тестирования.
Максимальное количество баллов остается прежним — 140.

— А апелляция?

— Если сдающий не будет согласен с какими-то вопросами, посчитает их некорректными, то он сразу же на месте сможет подать заявку на апелляцию. Не нужно будет ждать следующего дня, идти в центр тестирования, вуз или школу, все это будет электронно.

— С учетом того, что школьникам не придется вручную закрашивать листы ответов, будет ли изменено время сдачи тестирования?

— Мы решили оставить прежнее время — 240 минут. Но теперь, как вы отметили, школьникам не нужно будет тратить час на то, чтобы правильно закрасить лист ответов, они спокойно смогут использовать это время на решение задач.

— Не секрет, что в некоторых селах и отдаленных населенных пунктах не хватает компьютеров. Как сельские школьники будут сдавать ЕНТ по новому формату?

— Задача в том, чтобы правильно выбрать время и дату тестирования. Центры тестирования есть во всех регионах, в Нур-Султане, Алматы и Шымкенте их несколько. Школьники, проживающие в отдаленных населенных пунктах, как и раньше смогут приехать в город, где есть эти центры, и сдать тестирование.

— На сколько процентов будет обновлена база вопросов?

— База вопросов ежегодно обновляется как минимум на 30%. В этом году мы добавили контекстные задания, то что школьники всегда просили. Мы уделили большое внимание истории Казахстана и всемирной истории — исключили практически все даты. Для нас главное не зазубривание дат, а понимание значения исторических событий. Но по каждому предмету будут контекстные вопросы.

— По вашему мнению система справится с возможными хакерскими атаками, взломами?

— Информационная безопасность — это первостепенный и приоритетный вопрос. Центральный аппарат всей системы находится в Нур-Султане. Связь с региональными центрами сдачи ЕНТ проводится по закрытому VPN-каналу. Коды правильных ответов только в Национальном центре тестирования.

Кроме того, дополнительно через ГТС КНБ (Государственная техническая служба) все тесты проходят проверку на предмет возможного вмешательства. Здесь все не просто, это специальные защищенные каналы связи.

— А что с санитарными требованиями? Нужно ли будет школьникам сдавать ПЦР-тест перед ЕНТ?

— ПЦР-тест сдавать не нужно будет. Требование по маскам будет. При необходимости Центр национального тестирования будет выдавать маски школьникам во время сдачи ЕНТ. И, конечно же, будем измерять температуру. Социальная дистанция будет соблюдаться в каждой аудитории.

— Сколько человек будет сидеть в одной аудитории?

— Участники ЕНТ не за семь дней будут сдавать тестирование, как это было раньше, а в течение трех месяцев. Поэтому по заполняемости аудитории вопросов не будет.

— Будут ли ужесточены требования по дисциплине, запрещенным предметам?

— Мы уделяем большое внимание академической честности. На входе в центры тестирования, как и в предыдущие годы, будут стоять металлоискатели. Перечень запрещенных предметов остается прежним — телефоны, шпаргалки и прочее. Но, помимо фронтальной камеры, которая будет транслировать происходящее в аудитории, над каждым столом будет установлена еще одна камера. Она же будет использоваться в качестве идентификации школьника — как Face ID. Сел, зарегистрировался и приступил к заданиям. Мы применеям систему прокторинга.

Понятно, что каждое движение абитуриента нам будет видно. Если во время сдачи ЕНТ обнаружим, что сдающий использовал телефон или шпаргалку, то тестирование автоматически будет прекращено, система отключится.

— А наблюдатели будут присутствовать во время сдачи тестирования?

— Когда в бумажном формате проводили ЕНТ, мы привлекали очень много дежурных. В одной аудитории было по 3-4 человека. При электронной сдаче такого не будет, максимум один наблюдатель, потому что все будет видно по камерам.

— По вашим наблюдениям школьники стали меньше использовать запрещенные предметы, к примеру, пользоваться телефонами?

— Практика показывает, что школьники стали ответственнее относиться к ЕНТ. Если в 2019 году на 120 тыс. школьников мы изъяли 120 тыс. запрещенных предметов, по сути у каждого сдающего был телефон. То в прошлом году мы на 120 тыс. школьников обнаружили всего 2,5 тыс. телефонов, и у всех были аннулированы результаты.

Напомню, что в 2020 году мы также начали использовать систему искусственного интеллекта. Это анализ видеозаписей, который проводится после тестирования. Так, в прошлом году 100 абитуриентов лишились грантов за то, что во время сдачи ЕНТ использовали запрещенные предметы.

— Сколько средств выделено на проведение ЕНТ в этом году?

Если раньше на ЕНТ требовалось 1,5 млрд тенге из-за распечатки книжек и листов ответов, то сейчас расходы значительно сокращены за счет перехода на электронный формат. Они будут, но несущественные.

— Все-таки почему именно в 2021 году было принято решение проводить ЕНТ в электронном формате. Это как-то связано с пандемией?

— Это не связано с пандемией. Просто нужно переходить на качественно новый уровень. Мы апробировали данный формат на педагогах школ, вы знаете, что они сдают квалификационный тест, на магистрантах, так почему бы не использовать этот же формат при сдаче ЕНТ. Тем более, что это удобно, и для школьников теперь будет много плюсов.

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

В 2021 году казахстанские школьники будут сдавать по-новому Единое национальное тестирование. Помимо того, что главный школьный экзамен будет проходить электронно, выпускникам предоставят возможность испытать свою удачу дважды. Корреспондент zakon.kz побеседовал с вице-министром образования и науки Мирасом Дауленовым и узнал, к чему готовиться будущим абитуриентам.

— О переводе ЕНТ на электронный формат говорилось не раз. И вот, с 2021 года тестирование начнут проводить по-новому. Мирас Мухтарович, расскажите, как это будет?

— По содержанию все остается по-прежнему, но меняется формат. Если раньше школьник садился за парту и ему выдавали бумажный вариант книжки и лист ответа, то теперь тест будут сдавать за компьютером в электронном формате. У каждого выпускника будет свое место, огороженное оргстеклом.

Зарегистрироваться можно будет электронно на сайте Национального центра тестирования. Но, удобство в том, что школьник сам сможет выбрать дату, время и место сдачи тестирования.

Кроме того, в этом году ЕНТ для претендующих на грант будет длиться три месяца, и в течение 100 дней сдать его можно будет два раза.

— Расскажите поподробнее?

— В марте пройдет тестирование для желающих поступить на платной основе, а для претендующих на грант мы ввели новые правила.

Школьник, чтобы поступить на грант, по желанию может сдать ЕНТ два раза в апреле, мае или в июне, а наилучший результат отправить на конкурс. Но есть ограничение — два раза в один день сдавать тест нельзя. К примеру, если ты сдал ЕНТ в апреле, то потом повторно можно пересдать его через несколько дней или в мае, июне. Мы рекомендуем все-таки брать небольшой перерыв, чтобы еще лучше подготовиться. Но в любом случае это выбор школьника.

— Система оценивания останется прежней?

— Количество предметов остается прежним — три обязательных предмета и два на выбор. Если в бумажном формате закрашенный вариант ответа уже нельзя было исправить, то в электронном формате школьник сможет вернуться к вопросу и поменять ответ, но до того, как завершил тест.

Самое главное — результаты теста можно будет получить сразу же после нажатия кнопки «завершить тестирование». Раньше уходило очень много времени на проверку ответов, дети и родители переживали, ждали вечера, чтобы узнать результат.

Сейчас мы все автоматизировали и набранное количество баллов будет выведено на экран сразу же после завершения тестирования.
Максимальное количество баллов остается прежним — 140.

— А апелляция?

— Если сдающий не будет согласен с какими-то вопросами, посчитает их некорректными, то он сразу же на месте сможет подать заявку на апелляцию. Не нужно будет ждать следующего дня, идти в центр тестирования, вуз или школу, все это будет электронно.

— С учетом того, что школьникам не придется вручную закрашивать листы ответов, будет ли изменено время сдачи тестирования?

— Мы решили оставить прежнее время — 240 минут. Но теперь, как вы отметили, школьникам не нужно будет тратить час на то, чтобы правильно закрасить лист ответов, они спокойно смогут использовать это время на решение задач.

— Не секрет, что в некоторых селах и отдаленных населенных пунктах не хватает компьютеров. Как сельские школьники будут сдавать ЕНТ по новому формату?

— Задача в том, чтобы правильно выбрать время и дату тестирования. Центры тестирования есть во всех регионах, в Нур-Султане, Алматы и Шымкенте их несколько. Школьники, проживающие в отдаленных населенных пунктах, как и раньше смогут приехать в город, где есть эти центры, и сдать тестирование.

— На сколько процентов будет обновлена база вопросов?

— База вопросов ежегодно обновляется как минимум на 30%. В этом году мы добавили контекстные задания, то что школьники всегда просили. Мы уделили большое внимание истории Казахстана и всемирной истории — исключили практически все даты. Для нас главное не зазубривание дат, а понимание значения исторических событий. Но по каждому предмету будут контекстные вопросы.

— По вашему мнению система справится с возможными хакерскими атаками, взломами?

— Информационная безопасность — это первостепенный и приоритетный вопрос. Центральный аппарат всей системы находится в Нур-Султане. Связь с региональными центрами сдачи ЕНТ проводится по закрытому VPN-каналу. Коды правильных ответов только в Национальном центре тестирования.

Кроме того, дополнительно через ГТС КНБ (Государственная техническая служба) все тесты проходят проверку на предмет возможного вмешательства. Здесь все не просто, это специальные защищенные каналы связи.

— А что с санитарными требованиями? Нужно ли будет школьникам сдавать ПЦР-тест перед ЕНТ?

— ПЦР-тест сдавать не нужно будет. Требование по маскам будет. При необходимости Центр национального тестирования будет выдавать маски школьникам во время сдачи ЕНТ. И, конечно же, будем измерять температуру. Социальная дистанция будет соблюдаться в каждой аудитории.

— Сколько человек будет сидеть в одной аудитории?

— Участники ЕНТ не за семь дней будут сдавать тестирование, как это было раньше, а в течение трех месяцев. Поэтому по заполняемости аудитории вопросов не будет.

— Будут ли ужесточены требования по дисциплине, запрещенным предметам?

— Мы уделяем большое внимание академической честности. На входе в центры тестирования, как и в предыдущие годы, будут стоять металлоискатели. Перечень запрещенных предметов остается прежним — телефоны, шпаргалки и прочее. Но, помимо фронтальной камеры, которая будет транслировать происходящее в аудитории, над каждым столом будет установлена еще одна камера. Она же будет использоваться в качестве идентификации школьника — как Face ID. Сел, зарегистрировался и приступил к заданиям. Мы применеям систему прокторинга.

Понятно, что каждое движение абитуриента нам будет видно. Если во время сдачи ЕНТ обнаружим, что сдающий использовал телефон или шпаргалку, то тестирование автоматически будет прекращено, система отключится.

— А наблюдатели будут присутствовать во время сдачи тестирования?

— Когда в бумажном формате проводили ЕНТ, мы привлекали очень много дежурных. В одной аудитории было по 3-4 человека. При электронной сдаче такого не будет, максимум один наблюдатель, потому что все будет видно по камерам.

— По вашим наблюдениям школьники стали меньше использовать запрещенные предметы, к примеру, пользоваться телефонами?

— Практика показывает, что школьники стали ответственнее относиться к ЕНТ. Если в 2019 году на 120 тыс. школьников мы изъяли 120 тыс. запрещенных предметов, по сути у каждого сдающего был телефон. То в прошлом году мы на 120 тыс. школьников обнаружили всего 2,5 тыс. телефонов, и у всех были аннулированы результаты.

Напомню, что в 2020 году мы также начали использовать систему искусственного интеллекта. Это анализ видеозаписей, который проводится после тестирования. Так, в прошлом году 100 абитуриентов лишились грантов за то, что во время сдачи ЕНТ использовали запрещенные предметы.

— Сколько средств выделено на проведение ЕНТ в этом году?

Если раньше на ЕНТ требовалось 1,5 млрд тенге из-за распечатки книжек и листов ответов, то сейчас расходы значительно сокращены за счет перехода на электронный формат. Они будут, но несущественные.

— Все-таки почему именно в 2021 году было принято решение проводить ЕНТ в электронном формате. Это как-то связано с пандемией?

— Это не связано с пандемией. Просто нужно переходить на качественно новый уровень. Мы апробировали данный формат на педагогах школ, вы знаете, что они сдают квалификационный тест, на магистрантах, так почему бы не использовать этот же формат при сдаче ЕНТ. Тем более, что это удобно, и для школьников теперь будет много плюсов.

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

В 2021 году казахстанские школьники будут сдавать по-новому Единое национальное тестирование. Помимо того, что главный школьный экзамен будет проходить электронно, выпускникам предоставят возможность испытать свою удачу дважды. Корреспондент zakon.kz побеседовал с вице-министром образования и науки Мирасом Дауленовым и узнал, к чему готовиться будущим абитуриентам.

— О переводе ЕНТ на электронный формат говорилось не раз. И вот, с 2021 года тестирование начнут проводить по-новому. Мирас Мухтарович, расскажите, как это будет?

— По содержанию все остается по-прежнему, но меняется формат. Если раньше школьник садился за парту и ему выдавали бумажный вариант книжки и лист ответа, то теперь тест будут сдавать за компьютером в электронном формате. У каждого выпускника будет свое место, огороженное оргстеклом.

Зарегистрироваться можно будет электронно на сайте Национального центра тестирования. Но, удобство в том, что школьник сам сможет выбрать дату, время и место сдачи тестирования.

Кроме того, в этом году ЕНТ для претендующих на грант будет длиться три месяца, и в течение 100 дней сдать его можно будет два раза.

— Расскажите поподробнее?

— В марте пройдет тестирование для желающих поступить на платной основе, а для претендующих на грант мы ввели новые правила. Школьник, чтобы поступить на грант, по желанию может сдать ЕНТ два раза в апреле, мае или в июне, а наилучший результат отправить на конкурс. Но есть ограничение — два раза в один день сдавать тест нельзя. К примеру, если ты сдал ЕНТ в апреле, то потом повторно можно пересдать его через несколько дней или в мае, июне. Мы рекомендуем все-таки брать небольшой перерыв, чтобы еще лучше подготовиться. Но в любом случае это выбор школьника.

— Система оценивания останется прежней?

— Количество предметов остается прежним — три обязательных предмета и два на выбор. Если в бумажном формате закрашенный вариант ответа уже нельзя было исправить, то в электронном формате школьник сможет вернуться к вопросу и поменять ответ, но до того, как завершил тест.

Самое главное — результаты теста можно будет получить сразу же после нажатия кнопки «завершить тестирование». Раньше уходило очень много времени на проверку ответов, дети и родители переживали, ждали вечера, чтобы узнать результат. Сейчас мы все автоматизировали и набранное количество баллов будет выведено на экран сразу же после завершения тестирования.
Максимальное количество баллов остается прежним — 140.

— А апелляция?

— Если сдающий не будет согласен с какими-то вопросами, посчитает их некорректными, то он сразу же на месте сможет подать заявку на апелляцию. Не нужно будет ждать следующего дня, идти в центр тестирования, вуз или школу, все это будет электронно.

— С учетом того, что школьникам не придется вручную закрашивать листы ответов, будет ли изменено время сдачи тестирования?

— Мы решили оставить прежнее время — 240 минут. Но теперь, как вы отметили, школьникам не нужно будет тратить час на то, чтобы правильно закрасить лист ответов, они спокойно смогут использовать это время на решение задач.

— Не секрет, что в некоторых селах и отдаленных населенных пунктах не хватает компьютеров. Как сельские школьники будут сдавать ЕНТ по новому формату?

— Задача в том, чтобы правильно выбрать время и дату тестирования. Центры тестирования есть во всех регионах, в Нур-Султане, Алматы и Шымкенте их несколько. Школьники, проживающие в отдаленных населенных пунктах, как и раньше смогут приехать в город, где есть эти центры, и сдать тестирование.

— На сколько процентов будет обновлена база вопросов?

— База вопросов ежегодно обновляется как минимум на 30%. В этом году мы добавили контекстные задания, то что школьники всегда просили. Мы уделили большое внимание истории Казахстана и всемирной истории — исключили практически все даты. Для нас главное не зазубривание дат, а понимание значения исторических событий. Но по каждому предмету будут контекстные вопросы.

— По вашему мнению система справится с возможными хакерскими атаками, взломами?

— Информационная безопасность — это первостепенный и приоритетный вопрос. Центральный аппарат всей системы находится в Нур-Султане. Связь с региональными центрами сдачи ЕНТ проводится по закрытому VPN-каналу. Коды правильных ответов только в Национальном центре тестирования.

Кроме того, дополнительно через ГТС КНБ (Государственная техническая служба) все тесты проходят проверку на предмет возможного вмешательства. Здесь все не просто, это специальные защищенные каналы связи.

— А что с санитарными требованиями? Нужно ли будет школьникам сдавать ПЦР-тест перед ЕНТ?

— ПЦР-тест сдавать не нужно будет. Требование по маскам будет. При необходимости Центр национального тестирования будет выдавать маски школьникам во время сдачи ЕНТ. И, конечно же, будем измерять температуру. Социальная дистанция будет соблюдаться в каждой аудитории.

— Сколько человек будет сидеть в одной аудитории?

— Участники ЕНТ не за семь дней будут сдавать тестирование, как это было раньше, а в течение трех месяцев. Поэтому по заполняемости аудитории вопросов не будет.

— Будут ли ужесточены требования по дисциплине, запрещенным предметам?

— Мы уделяем большое внимание академической честности. На входе в центры тестирования, как и в предыдущие годы, будут стоять металлоискатели. Перечень запрещенных предметов остается прежним — телефоны, шпаргалки и прочее. Но, помимо фронтальной камеры, которая будет транслировать происходящее в аудитории, над каждым столом будет установлена еще одна камера. Она же будет использоваться в качестве идентификации школьника — как Face ID. Сел, зарегистрировался и приступил к заданиям. Мы применеям систему прокторинга.

Понятно, что каждое движение абитуриента нам будет видно. Если во время сдачи ЕНТ обнаружим, что сдающий использовал телефон или шпаргалку, то тестирование автоматически будет прекращено, система отключится.

— А наблюдатели будут присутствовать во время сдачи тестирования?

— Когда в бумажном формате проводили ЕНТ, мы привлекали очень много дежурных. В одной аудитории было по 3-4 человека. При электронной сдаче такого не будет, максимум один наблюдатель, потому что все будет видно по камерам.

— По вашим наблюдениям школьники стали меньше использовать запрещенные предметы, к примеру, пользоваться телефонами?

— Практика показывает, что школьники стали ответственнее относиться к ЕНТ. Если в 2019 году на 120 тыс. школьников мы изъяли 120 тыс. запрещенных предметов, по сути у каждого сдающего был телефон. То в прошлом году мы на 120 тыс. школьников обнаружили всего 2,5 тыс. телефонов, и у всех были аннулированы результаты.

Напомню, что в 2020 году мы также начали использовать систему искусственного интеллекта. Это анализ видеозаписей, который проводится после тестирования. Так, в прошлом году 100 абитуриентов лишились грантов за то, что во время сдачи ЕНТ использовали запрещенные предметы.

— Сколько средств выделено на проведение ЕНТ в этом году?

Если раньше на ЕНТ требовалось 1,5 млрд тенге из-за распечатки книжек и листов ответов, то сейчас расходы значительно сокращены за счет перехода на электронный формат. Они будут, но несущественные.

— Все-таки почему именно в 2021 году было принято решение проводить ЕНТ в электронном формате. Это как-то связано с пандемией?

— Это не связано с пандемией. Просто нужно переходить на качественно новый уровень. Мы апробировали данный формат на педагогах школ, вы знаете, что они сдают квалификационный тест, на магистрантах, так почему бы не использовать этот же формат при сдаче ЕНТ. Тем более, что это удобно, и для школьников теперь будет много плюсов.

Конспект урока по физике в 8 классе «Конвекция» (с применением ИКТ)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Авнюгская средняя общеобразовательная школа»

Верхнетоемского района Архангельской области

Конспект урока по физике
в 8 классе

«Конвекция»

подготовил

учитель физики

Соснин Семен Николаевич

п. Авнюгский

2013

Цели урока:

Обучающая: ввести понятие конвекции, показать её практическое применение.

Развивающая: развивать умение производить наблюдения, делать выводы, обобщать, умение сравнивать, умение выделять главное в тексте.

Воспитывающая: воспитать интерес к предмету и позитивное отношение к учебе; формировать научное мировоззрение, систему взглядов на мир.

Дидактический тип урока: изучение нового материала.

Оборудование:

План урока

  1. Организационный момент.

  2. Проверочная работа (слайд 2).

  3. Мотивация.

  4. Изучение нового материала (слайд 3-9).

  5. Закрепление нового материала (слайд 10-15).

  6. Рефлексия (слайд 16).

  7. Домашнее задание (слайд 17).

Ход урока.

1. Организационный момент.

Готовность учеников к уроку.

2. Мотивация.

Учащимся предлагаем ответить на несколько вопросов.

  1. Почему радиаторы водяного отопления располагаются под окнами?

  2. Почему тэны в электрочайниках находятся внизу, а не вверху?

  1. Проверочная работа (слайд 2).

Теплопроводность

ВАРИАНТ № 1

  1. Почему походная алюминиевая кружка с чаем обжигает губы, а фарфоровая — нет?

  2. Почему оренбургские платки, связанные из тончайших волокон козьего пуха, хорошо защищают от холода?

  3. Человек не чувствует прохлады на воздухе при температуре 20 °С, а в воде ощущает холод даже при 25 °С. Почему?

  4. Почему в зимнее время года в электричках устанавливают вторую раму, а летом ее снимают?

  5. Что защищает животных от зимних морозов?

Теплопроводность

ВАРИАНТ № 2

    1. Стоит ли подогревать суп вместе с ложкой, чтобы иметь возможность попробовать его в любой момент?

    2. Почему в строительстве широко применяют пористые материалы (стекловату, пенопласт и т.д.)?

    3. Ускорится ли процесс таяния мороженого, если его положить в шубу?

    4. В какой обуви больше мерзнут ноги: в просторной или тесной? Какую роль может сыграть шерстяной носок?

    5. При какой температуре и металл, и дерево будут на ощупь казаться одинаково нагретыми?

  1. Изучение нового материала (слайд 3-9).

Для изучения темы урока загружаем материал, используя ссылку:

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b7974-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/1_5.swf


Если скорость интернета мала или его нет, весь материал для изучения темы находится на слайдах презентации.

При объяснении нового материала учащимся желательно показать не только интерактивные модели на теплопроводность из презентации, но и опыты.

Красивый опыт с конвекцией жидкости.

Возьмите большую стеклянную банку с широким горлышком и заполните ее чистой холодной водой. В другой небольшой (чтобы проходил через горло большой банки) керамический сосуд налейте очень горячей подкрашенной обычными красками или марганцовкой (зеленкой) воды. Закрыв, пальцем горлышко маленького сосуда, опустите его на дно большой банки с водой.

Струйки горячей подкрашенной жидкости, извиваясь, начнут подниматься к поверхности. Вы будете наблюдать явление конвекции в жидкости, когда более легкая горячая жидкости, перемешиваясь с холодной водой, устремится вверх.

Учитель помогает учащимся при изучении нового материала сделать следующие выводы.

КОНВЕКЦИЯ — это перенос энергии струями жидкости или газа.

При конвекции происходит перенос вещества в пространстве.

Объяснить явление конвекции можно тепловым расширением тел и законом Архимеда.

Конвекция невозможна в твёрдых телах.

Интенсивность конвекции зависит от разности температур слоев жидкости или газа и агрегатного состояния вещества.

Конвекция может быть двух видов:

так, например, в лампе для ее возникновения требуется подогрев жидкости снизу (или в другом устройстве — охлаждение сверху).

когда под действием вентиляторов, насосов, движения ложки и т.п. переносятся потоки газа или жидкости.

  1. Закрепление нового материала (слайд 10-15).

Применение конвекции в быту и в природе.

1. Почему листья осины колеблются в безветренную погоду?

2. Почему оконные стекла начинают замерзать снизу раньше и в большей мере, чем сверху?

3. Почему тонкая полиэтиленовая пленка предохраняет растение от ночного холода?

4. Когда парусным судам удобнее входить в гавань: днем или ночью?

5. Объясните, почему батареи центрального отопления ставят обычно под окнами (смотри рисунки).

6. Зачем в верхних и нижних частях корпусов проекционных аппаратов, больших электрических фонарей, киноаппаратов делают отверстия?

7. Почему в печах с высокими трубами тяга больше, чем в печах с низкими трубами?

8. Почему в металлических печных трубах тяга меньше, чем в кирпичных трубах?

  1. Рефлексия (слайд 16).

1. Что называют конвекцией?

Ответ: Это вид теплопередачи, при котором энергия передается потоками (или струями) жидкости или газа.

2. Чем отличается естественная конвекция от вынужденной?

Ответ: Вынужденная конвекция протекает под действием внешнего воздействия.

3. Почему жидкости и газы нагревают снизу?

Ответ: Для того чтобы жидкости и газы прогревались полностью.

  1. Домашнее задание (слайд 17).

§ 5. Упр. 2.

Задания для любознательных (на карточках).

1. Проведите исследование конвекционных потоков в одной из комнат своей квартиры. В качестве индикаторов воздушных потоков используйте горящую свечу. Нарисуйте схему движения потоков. Дополните исследование измерением температуры. Если центральное отопление не работает, проведите исследования на кухне до и во время работы плиты.

2. Приготовьте заранее в холодильнике лед и две чашки, налейте в чашки одинаково горячую воду, закройте их блюдцами. Как быстрее остудить горячую воду в сосуде: ставя его на лед или положив лед на крышку? Фиксируйте остывание воды в обеих чашках с помощью термометров через одинаковые интервалы времени. Составьте отчет.

3. Пронаблюдайте конвекцию в холодной и горячей воде, используя в качестве красителя кристаллы марганцовки, каплю зеленки или любые другие красящие вещества. Сравните характер и скорость конвекции и сделайте выводы.

Литература:

  1. Перышкин А.В. Физика 8 кл.- Москва: Дрофа, 2009.

  2. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике 7-9.- Москва: Просвещение, 2008.

  3. Перышкин А.В. Сборник задач по физике 7-9.- Москва: Экзамен, 2010.

  4. Источники иллюстраций, Интернет-ресурсы:

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669b7974-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/1_5.swf

http://class-fizika.narod.ru/8_4.htm

Тест Конвекция 8 класс

Тест Конвекция 8 класс с ответами. Тест включает 9 заданий.

1. Конвекция — это

1) явление циркуляции жидкости или газа
2) вид теплопередачи, отличающийся от теплопроводности
3) явление нагревания или охлаждения газов и жидкостей
4) вид теплопередачи, при которой энергия переносится струями жидкости или газа

2. В каких телах — твердых, жидких, газообразных — возможна теплопередача конвекцией?

1) твердых
2) жидких
3) газообразных
4) во всех

3. В каких случаях происходит конвекция: на плите закипает чайник (№1), в углях костра запекают картофель (№2), комната обогревается электронагревателем (№3), опущенная в воду ложка стала горячей (№4)?

1) №1
2) №2
3) №3
4) №4

4. Под действием какой силы нагретые слои жидкости (газа) поднимаются вверх?

1) силы взаимодействия молекул
2) своего веса
3) архимедовой силы
4) силы упругости

5. Почему для возникновения конвекции в жидкости ее надо подогревать снизу?

1) иначе жидкость не прогреется
2) потому что, если нагревать сверху, нагретые верхние слои жидкости, как более легкие, останутся наверху
3) потому что подогревать сверху неудобно

6. На какую полку — самую верхнюю или самую нижнюю — надо поставить банку с вареньем в комнате-кладовке, чтобы оно лучше сохранялось?

1) на самую верхнюю
2) на самую нижнюю
3) все равно

7. Какие существуют виды конвекции?

1) естественная и свободная
2) естественная и вынужденная
3) только свободная
4) только вынужденная

8. В каком случае происходит вынужденная конвекция?

1) согревание помещения электронагревателем с вентилятором
2) нагревание воздуха стоящим на полу баком с кипятком
3) обогревание северных районов Европы Гольфстримом
4) образование прохладного ветерка вблизи водоема

9. Естественная конвекция наблюдается

1) в воде, когда ее греют в котелке над костром
2) в бульоне при размешивании в нем соли
3) в воздухе при работе вентилятора
4) в воде, когда от брошенного в нее камня расходятся круги

Ответы на тест Конвекция 8 класс
1-4
2-23
3-13
4-3
5-2
6-2
7-2
8-1
9-1

Конспект урока «Конвекция»

Тема урока: Конвекция.

Цель урока:

продолжить знакомство учащихся с видами теплообмена: конвекцией в жидкостях и газах.

Задачи:

  • научить объяснять тепловые явления на основании молекулярно-кинетической теории строения вещества;

  • продолжить развитие кругозора учащихся и получению ими новых естественнонаучных знаний путем использования образовательных ресурсов школы: медиатеки, Internet- ресурсов;

  • продолжить формирование логического мышления, умения находить объяснения природных явлений, изображённых в литературных отрывках, оценивать ситуацию и применять к наблюдаемым явлениям изученные законы;

  • воспитать внимание учащихся, наблюдательность, интерес к изучению физики и понимание необходимости знаний для правильного понимания явлений в окружающем нас мире.

  • стимулировать желание самостоятельно работать с дополнительными образовательными ресурсами в школе во внеурочное время и дома;

Тип урока: Комбинированный

Программно-дидактическое обеспечение:

Демонстрации:

1. нагревание пробирки со льдом;

2. вращение вертушки над горящей лампой;

3. конвекция в жидкости.

Дополнительный материал:

ПК, проектор, презентация “Виды теплопередачи: конвекция и излучение”, учебное электронное издание «Библиотека наглядных пособий 7 -11 классы»; конвекция в природе и технике.

Ожидаемый результат: в результате изучения темы «Конвекция» ученики:

  • понимают, что конвекция – теплопередача энергии потоками жидкости или газа

  • знают, что при конвекции происходит передача энергии и вещества

  • умеют приводить примеры видов конвекции

  • умеют приводить примеры применения конвекции в природе и технике.

Ход урока:

Эпиграф к уроку на доске: Знание лишь только тогда знание

когда оно приобретено усилиями

своей мысли, а не памятью.

Л.Н.Толстой

Действия учителя

Действия ученика

  1. Организационный момент: 2 минуты

  • проверка наличия учащихся в классе;

  • напоминание ТБ работы в кабинете;

  • организация внимания всех учащихся;

Концентрация внимания, быстрое включение учащихся в деловой ритм

Просит напомнить домашнее задание 1 мин

1. а) § 4 учебника; вопросы к параграфу б) упражнение №1 стр. 13

  1. Проверка выполнения домашнего задания 8 мин

Фронтальный опрос по вопросам:

1. Что называют теплопроводностью?

2.В каком агрегатном состоянии вещество

обладает наибольшей теплопроводностью?

Почему?

3. Как происходит передача теплоты по

металлической проволоке?

а) Быстрые частицы перемещаются из разогретой

части проволоки в холодную.

б) Тепловое движение частиц от места нагрева

металлической проволоки передается «толчками»

от частиц одного слоя частицам соседнего слоя и т.д.

4. Какая почва прогревается солнцем быстрее:

влажная или сухая?

5. Почему глубокий рыхлый снег предохраняет

озимые хлеба от вымерзания?

6. Подсчитано, что теплопроводность сосновых

досок в 3,7 раза больше, чем сосновых опилок;

теплопроводность льда в 21,5 раза больше, чем

свежевыпавшего снега (состоит из мелких

кристалликов льда). Чем объяснить такую

разницу?

(Слайд 2,3)

ученики фиксируют все неточности при формулировках ответов (под контролем учителя), участвуют в работе

  1. Создание проблемной ситуации. 5 мин

Опыт 1. Прогревают сверху воду, налитую в пробирку. На дне пробирки с помощью груза укрепляют кусочек льда. Верхний слой воды закипает, а нижний остается холодным, (лед не тает).

Учащиеся объясняют результаты опыта, так как им известна плохая теплопроводность воды.

Опыт 2. Нагревают пробирку снизу, а кусочек льда помещают на поверхность воды. Вода в пробирке закипает. Лед тает.

Создается проблемная ситуация.

Выделяются известное и неизвестное.

Показанный опыт и жизненная практика показывают, что это не так. Возникает проблемная ситуация, которая создаётся с помощью учащихся:

Вопрос учащимся: Почему при подогревании пробирки снизу закипает вся масса воды, а при нагревании сверху ее верхний слой?

Таким образом, в самом начале урока создается проблемная ситуация. Она заставляет учащихся понять, что ранее приобретенных знаний недостаточно для объяснения наблюдаемого явления и что необходимо изучить новые явления и их закономерности, которые рассматриваются в новой теме «Конвекция».

На основании знаний, полученных учащимися при изучении явления теплопроводности, вода не должна прогреваться, так как она плохой проводник теплоты

  1. Объявление темы урока и объяснение нового материала “Конвекция. Излучение” 15 мин

Записывают тему урока в тетрадь.

Опыт: над лампочкой накаливания с отражателем помещается бумажная вертушка, которая

начинает вращаться.

Вопрос: чем это можно объяснить?

(Слайд 5)

1. В ходе обсуждения делается вывод:

— холодный воздух в процессе нагревания у лампы становится теплым и поднимается вверх;

— плотность горячего воздуха меньше, чем холодного и потоки тёплого воздуха вращают вертушку.

— отличие конвекции от теплопроводности: при конвекции происходит перенос вещества

Рассматриваются виды конвекции (слайд 6)

просмотр видеоролика из “Конвекция в комнате”

(слайд 7)

Делают выводы : Холодный воздух, попадая в комнату, нагревается, расширяется и становится менее плотным, чем окружающий его холодный. В результате сила Архимеда, со стороны холодного воздуха вверх, больше, чем сила тяжести, которая действует на теплый воздух, и он поднимается вверх, а место теплого воздуха занимает холодный.

  1. Закрепление 10мин

Слайд 7 (Виды конвективного отопления)

Устно отвечают на вопросы учителя.

  1. Подведение итогов урока: 3 минуты

Оценивает работу учеников на протяжении всего урока, с комментариями.

  1. Домашнее задание §5 Упр.2

(1 мин. с комментариями), записано на доске в начале урока

Понимают домашнее задание и методику его выполнения

Контрольная работа по теме «Тепловые явления»

В-1

  1. Сколько тепла выделяется при остывании алюминиевого тела массой 4 кг от 150о до 50оС.

  2. Какая масса воды нагреется на 20оС при сообщении ей 84000 Дж тепла.

  3. Определить удельную теплоемкость тела массой 4 кг, если при нагревании его от 10оС до 60оС, ему сообщили 80кДж тепла

  4. В медной кастрюле массой 500 г налито 2 кг воды при температуре 20оС. Найти количество теплоты, необходимое для нагревания до 100оС.

  5. Бидон вмещает 0,3 м3 керосина. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого керосина? Плотность керосина 800 кг/м3, его удельная теплота сгорания 4,6·107 Дж/кг

В-2

  1. Сколько требуется энергии для нагревания 2 кг медного тела от 10оС до 60оС.

  2. Какая масса воды нагреется на 50оС при сообщении её 84000 Дж тепла.

  3. Определить удельную теплоемкость тела массой 4 кг, если при нагревании его от 10оС до 60оС, ему сообщили 80кДж тепла

  4. В 4 кг воды опустили 200г стального тела, взятого при 500оС. Какая температура установится, если начальная температура воды 20оС.

  5. Сколько энергии выделится при полном сгорании дров объёмом 5 м3

В-3

  1. Сколько требуется энергии для нагревания 2 кг медного тела от 10оС до 60оС.

  2. В стеклянный стакан массой 0,2 кг при температуре 20оС налили 0,2 кг воды при температуре 100оС. При какой температуре установится тепловое равновесие? Потерями теплоты пренебречь.

  3. Определить конечную температуру, если на нагревание 5 кг воды от 20оС потребовалось 84000 Дж тепла.

  4. На нагревание железной детали от 10оС до 210оС затрачено 92 кДж теплоты. Определите массу детали.

  5. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании торфа массой 0,5 т?

В-4

  1. Сколько тепла выделяется при остывании алюминиевого тела массой 4 кг от 150о до 50оС

  2. Какая масса воды нагреется на 40оС при сообщении её 42000 Дж тепла.

  3. Определить конечную температуру, если на нагревание 5 кг воды от 20оС потребовалось 84000 Дж тепла.

  4. В калориметре находится 0,3 кг воды при температуре 20оС. Какую массу воды с температурой 40оС нужно добавить в калориметр, чтобы установившаяся температура равнялась 25оС? Теплоемкостью калориметра пренебречь.

  5. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1,5 т каменного угля?

Домашние задачи для подготовки к контрольной работе по теме “Тепловые явления”

1 уровень

  1. Сколько требуется энергии для нагревания 2 кг медного тела от 10оС до 60оС.

  2. Сколько тепла выделяется при остывании алюминиевого тела массой 4 кг от 150о до 50оС.

  3. Какая масса воды нагреется на 50оС при сообщении её 84000 Дж тепла.

  4. Определить удельную теплоемкость тела массой 4 кг, если при нагревании его от 10оС до 60оС, ему сообщили 80кДж тепла

  5. Сколько теплоты сообщено телу, если при совершении над ним работы в 4кДж, его внутренняя энергия увеличилась на 6 кДж.

  6. Перевести: 50кДж в Дж; 2 500г в кг; 0,75т в кг; 107 Дж в кДж; 105т в кг; 25 л в м3.

2-3 уровень

  1. Сколько требуется тепла для нагревания 400 л медного тела на 200оС.

  2. Определить конечную температуру, если на нагревание 5 кг воды от 20оС потребовалось 84000 Дж тепла.

  3. В 4 кг воды опустили 200г стального тела, взятого при 500оС. Какая температура установится, если начальная температура воды 20оС.

  4. В медной кастрюле массой 500кг налито 2 кг воды при температуре 20оС. Найти количество теплоты, необходимое для нагревания до 100оС, если в кастрюле лежит стальное тело массой 1,5 кг.

Урок 1.

Тема урока: Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия.

Цель урока: Дать представление о тепловом движении, как особом виде движения. Показать отличия теплового движения от механического, раскрыть роль измерений для изучения физики, ввести понятие внутренней энергии на основе понятия механической энергии.

Задачи урока:

Образовательные:

знания: учащиеся должны знать определение теплового движения частиц и броуновского движения, температуры, внутренней энергии, единицы измерения и обозначение температуры; устройство и принцип действия термометра.

умения: умение выделять главное в материале, приводить примеры тепловых явлений, опытов, подтверждающих зависимость скорости теплового движения от температуры, умение объяснять переход энергии из одного вида в другой, умение работать с информацией, умение провести эксперимент по определению температуры остывающей воды, анализировать и сделать выводы на его основе, умение работать в группах.

Развивающие: развитие речи, восприятия внешнего мира, способность наблюдать, выдвигать гипотезы, строить план эксперимента

Воспитательные: привлечь внимание учеников к изучению нового материала.

Оборудование:

  • презентация урока, компьютерная анимация – тепловое движение — из материалов http://festival.1september.ru/,

  • раздаточный материал: листочки для рефлексии, текст “Броуновское движение”,

  • термометры с разной ценой деления.

Структура урока:

Этап урока

Приемы и методы

Время

I Организационный

II Актуализация знаний

III Изучение нового материала

1.Повторение основных положений МКТ

2. Введение понятия теплового явления, температуры, измерение температуры.

3. Температура – как степень нагретости тела

4. Тепловое движение частиц, броуновское движение.

5.Ввведение понятия внутренней энергии

III Закрепление

IV Рефлексия

V Итоги урока

VI Домашнее задание

Введение в курс физики 8 класса. Техника безопасности на уроках физики.

Формулирование темы урока, определение плана урока “Сегодня на уроке…”

Фронтальный опрос

Презентация

Демонстрация опыта.

Компьютерная анимация

Демонстрация опыта

Демонстрация опыта

фронтальный опрос

работа с текстом

§1, устно отв. на вопросы

5 мин

2 мин

3 мин

8 мин

2 мин

2 мин

5 мин

10 мин

6 мин

1 мин

1 мин

Название предмета: физика, 8 класс.

Тема: ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА.

Форма урока: интегрированный урок.

Вид урока: урок комплексного применения знаний.

Цели : 1. Направлять и регулировать деятельность учащихся для

комплексного применения знаний по теме энергия топлива .

2. Развивать научное мировоззрение учащихся, умения

применять полученные знания при решении

экспериментальных задач,

3. Воспитывать нравственные качества личности, уважение к

народным традициям , экологическую грамотность

учащихся.

Оборудование: Коллекция топлива, стакан лабораторный -2шт., весы электронные -2 шт., деревянный брусок -2 шт., пробирка с водой, спиртовка, мензурка, термометр, компьютеры, проектор с экраном.

Макроструктура урока:

1.Организационный момент ( 1 мин)

2.Подготовка учащихся к работе на уроке (7 мин)

3.Актуализация опорных знаний. (8 мин)

4. Комплексное применение знаний. (16 мин)

5. Контроль знаний. (5 мин)

6. Информация о домашнем задании.(5 мин)

7. Подведение итогов.(3 мин)

Ход урока:

1. Организационный момент:

Приветствие учащихся.

2.Подготовка учащихся к работе на уроке:

Учитель с зажжённой свечой читает стихотворение, на экране появляется слайд №1 анимационное изображение огня.

Я чувствую, во мне горит

Святое пламя вдохновенья,

Но к тёмной цели дух парит …

Открой глаза на всю природу,-

Мне тайный голос говорит…

Д. Веневитинов.

У: Огонь – дар природы, который человек первым научился подчинять себе. ( Слайд №2 освоение огня) Глядя на огонь мы успокаиваемся, его тепло даёт нам уверенность в себе.

Пусть тепло этой свечи сегодня на уроке даст вам уверенность в своих силах, поможет почувствовать поддержку друг друга.(Учитель подносит свечу детям и они чувствуют её тепло)

У: Итак получение и освоение огня – заметная страница в истории цивилизации.

Археологи установили: останкам первых костров около 400 000 лет! Тогда огонь получали случайно ( от молнии, например) и поддерживали его. Позднее ( около 30 000 лет тому назад) безвестные гении научились добывать огонь трением, а ещё позднее изобрели огниво, которым и пользовались до 19 века. Спички появились совсем недавно, в 1855 году в Швеции!

Так же «не спеша» (слайд №3 использование огня) расширялась сфера использования огня: от обогрева пещер и приготовления пищи до плавки металлов и создания в конце 18 века первого универсального теплового двигателя. Сегодня внутренняя энергия топлива используется широко и разнообразно. ( слайд №4 виды топлива)

Демонстрация коллекция топлива.

У: Где применяется каждое из топлив?

Поскольку большинство топлив являются природными ископаемыми, то на первое место выходит вопрос о рациональном, экономном использовании «чёрного золота»,обострились экологические проблемы. (слайд №5 загрязнение атмосферы продуктами сгорания)

Количество сжигаемого топлива таково, что выделяемые при горении продукты не успевают рассеиваться, накапливаются и начинают вносить свою лепту в отлаженный, тонко согласованный механизм природы: меняется состав воздуха в больших городах и в близи крупных энергетических предприятий, накапливается углекислый газ. Порождающий парниковый эффект. И последствия этого загрязнения мы уже ощущаем на себе: болезни, отравления, изменение климата.

У: Какой вклад мы можем внести в охрану окружающей среды?

Главное во всём и всегда чувствовать меру, подходить ко всему со знанием дела. Ведь не зря в народе говорят:« семь раз отмерь, один раз отрежь».

Итак тема нашего сегодняшнего урока «Энергия топлива»

(слайд №6 тема урока)

У: Подумайте и скажите, что вы ждёте от сегодняшнего урока, какие цели мы поставим перед собой? ( учащиеся формулируют цели урока)

3. Актуализация опорных знаний.

Задание 1. Устный опрос по цепочке

( учащиеся задают вопросы друг другу и отвечают на них)

Задание 2. Установите соответствие.( на доске записаны физические величины и единицы измерения .Необходимо стрелками указать соответствие)

Задание 3. Заселите «остров» формулами. На «острове» в разброс помещены физические величины, необходимо из них составить формулы по теме тепловые явления)

Задание 4. Переведите:

30 кал = Дж (126 Дж0

45,6 к кал = кал (45600 кал)

567894Дж = к Дж (567,894кДж)

63Дж = кал (15 кал)

4.Комплексное применение знаний.( слайд№7 удельная теплота сгорания продуктов)

У: Ребята, скажите в каком случае энергию выражают именно в калориях? ( в калориях выражают энергетическую ценность продуктов)

Задание 1. Определите, сколько энергии получает организм при употреблении данного продукта? ( дети получают задание определить калорийность продуктов, которые они получают: печенье 451 ккал, масса 210г; кефир 59 ккал, масса 450г)

Задание 2.Пользуясь справочным материалом, ответьте: какой продукт картофель , хлеб ржаной, мясо куриное или молоко при сгорании в организме выделяет больше энергии ( хлеб ржаной 8620 кДж)

Задание 3. При подготовке уроков вы расходуете примерно 6 кДж энергии за 1 час на один килограмм своей массы. Эту энергию вы получаете от сгоревшей в вас пищи. Сколько нужно съесть сливочного мороженого, чтобы обеспечить полноценную подготовку уроков в течение 2 часов?

Далее учащиеся получают дифференцированные задания. «Слабые» отвечают на вопросы теста (за компьютером), остальные решают экспериментальные задачи.

Экспериментальные задачи:

( слайд №8 высказывание Менделеева )

1.Вычислите, сколько энергии выделиться при сгорании деревянного бруска ( дети измеряют объём, вычисляют массу и количество теплоты), если удельная теплота сгорания сухого дерева 10МДж.

2.Определите, что это за топливо, если при его сгорании выделяется 540 кДж энергии? (дети получают весы и стакан с жидкостью)

5. Контроль знаний.

Оценка результатов тестирования.

6. Информация о домашнем задании.

1. Детям даётся пробирка с водой, спиртовка, мензурка, термометр. Измеряется начальная температура воды, и пробирку нагревают. Затем снова измеряют температуру, а так же объём жидкости. Вопрос: сколько сожгли спирта при нагревании?

2. Возвращаясь к вопросам экологии предлагаю вам определить , сколько килограммов природного газа мы экономим, если заменим его 2 кг водородного топлива? ( удельная теплота сгорания газа 48 МДж/кг, удельная теплота сгорания водорода 120МДж/кг)

7.Подведение итогов.

Урок подходит к концу, давайте подведём итоги урока.

Проводится рефлексия. На доске в виде цветка расположены треугольники , детям предлагается взять по одному и выстроить в ряд так, что если на уроке было комфортно и уроком остался доволен, то треугольник расположить вершиной вверх, если нет, то вершиной вниз. Проводится обсуждение полученных результатов.

Учитель читает стихи: (слайд №9 изображение осенних листьев, портрет А.С. Пушкина, строки стихотворения)

Октябрь уж наступил – уж роща отряхает

Последние листы с нагих своих ветвей;

Дохнул осенний хлад — дорога промерзает,

Журча, ещё бежит за мельницей ручей,

Но пруд уже застыл …

( А.С. Пушкин)

У: Кто написал эти замечательные строки? В этом году исполняется 170 лет со дня смерти поэта.

О чём это стихотворение, какое время года в нём отражено?

У: В октябре православные крестьяне отмечают праздник Покрова, который символизирует приход зимы. Считается, что именно в этот день землю покрывает первый снег.(слайд№10 икона Покрова Пресвятой Богородицы)

Убывает день осенний,

Умолкает птичье пенье.

И сегодня выпал в срок

Первый беленький снежок.

В этот день Андрей блаженный

Видел свет неизреченный:

Богоматерь во Влахернах

Богу молится о верных.

Всех невидимым покровом

Благодарно осеняет

И в земном пути суровом

От несчастий сохраняет

( С.Ю. Высотская)

(слайд№11 картины, отображающие процесс плавления и отвердевания в природе)

Снег – кристаллическое тело. И осень – это время года, когда мы можем наблюдать процесс перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое. Этот процесс называется отвердевание и на следующем уроке мы изучим его особенности.

А на сегодня урок окончен.

Список используемой литературы:

1. Балашов М.Ш. « О природе. 8 класс» .М: Просвещение – 1991

2. Гутник Е.М. «Качественные задачи по физике».М: Просвещение – 1995

3. Енохович А.С. « Справочник по физике и технике» .М: Просвещение – 1989

4. Учебник «Физика 8»

Диффузия в жидкостях. Конвекция в жидкости

  • Участник:Левина Лилия Петровна
  • Руководитель:Барковский Андрей Станиславович
Опыты из учебника физики А.В Пёрышкина за 7-й класс.

Диффузия

Сегодня я представлю вам эксперимент по теме диффузия в жидких веществах.

Диффузия так же бывает в твердых и газообразных веществах. Но сегодня мы рассмотрим диффузию в жидкости, а именно в воде.

Целью нашего эксперимента является доказательство того что в жидкостях происходит диффузия.

Выдвинем гипотезу о том что в жидкостях происходит диффузия и докажем это на эксперименте.

Нальем в мензурку воду , далее прильем туда раствор медного купороса ,который имеет темно-голубой цвет.

Вначале между водой и раствором медного купороса будет резкая граница.

Если мензурку оставить в покое на неопределенное время то эта граница начнет постепенно размываться и вся жидкость в мензурке станет светло-голубого цвета.

Это доказывает что произошла диффузия.

В данном случае мы ускорим процесс диффузии механическим путем, придавая молекулам дополнительную энергию и увидим что раствор станет светло-голубым, то есть молекулы воды полностью перемешались с молекулами медного купороса.

Это доказывает что произошла диффузия воды и медного купороса. Таким образом мы доказали что диффузия в жидкостях происходит.

На практике данное явление используется например для размешивания сахара в чашке с чаем.

В природе диффузия происходит при смешивании пресной и соленой воды, при впадении рек в моря.

УМК: Перышкин А.В.Учебник физики 7 класс параграф 10

«Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах»

Спасибо за внимание!


Конвекция в жидкости

Сегодня на опыте будет показано одно из физических явлений -это конвекция в жидкостях .

Конвекция – это перемещение при нагреве теплых слоев жидкости вверх по закону Архимеда, то есть нагретые слои жидкости становятся менее плотными и поэтому поднимаются вверх.

В данном опыте мы используем v-образную трубку с соединяющей перемычкой в верхней части, закрепленную на штативе.

Так же нам понадобится спиртовка, воронка, колба с водой и перманганат калия.

Наливаем воду в трубку чуть выше перемычки.

Под один из концов трубки устанавливаем зажженную спиртовку и начинаем нагревать воду в трубке.

Данное свойство жидкости используется в различных отраслях промышленности, например при отоплении в наших домах.

В природе, например, таким образом происходит круговорот воды.

Для визуального определения движения воды мы используем  KMnSO4.

В результате опыта мы доказали что жидкости при нагреве становятся менее плотными и поднимаются вверх. 

УМК: Перышкин А.В.Учебник физики 8 класс параграф 5 «Конвекция».

Спасибо за внимание!


Изменение внутренней энергии пара и превращение ее в механическую энергию

Сегодня я представлю вам эксперимент по теме изменение внутренней энергии и переход ее в механическую энергию.

Целью нашего эксперимента является доказательство того что внутренняя энергия пара может совершать работу и переходить в механическую энергию.

Выдвинем гипотезу о том, что при теплопередаче внутренняя энергия пара может переходить в механическую и совершать работу. Докажем это на эксперименте.

Закрепим на штативе пробирку с водой и плотно закроем пробкой. С помощью спиртовки будем нагревать воду в пробирке, увеличивая внутреннюю энергию молекул.

Через некоторое время пар вытолкнет пробку, тем самым доказывая что внутренняя энергия пара переходит в механическую энергию пробки, пробка получает импульс и при движении совершает работу.

На практике данное свойство применяется при работе двигателя внутреннего сгорания.

В природе данное явление используется при извержении вулкана.

УМК: Перышкин А.В.Учебник физики 8 класс параграф 3 «Способы изменения внутренней энергии тела».

Спасибо за внимание!

Проводимость, конвекция и излучение — 8-й класс естествознания

Что такое тепло?

Вся материя состоит из молекул и атомов. Эти атомы всегда находятся в разных типах движения (поступательное, вращательное, колебательное). Движение атомов и молекул создает тепло или тепловую энергию. Все имеет значение имеет эту тепловую энергию. Чем больше движения имеют атомы или молекулы, тем больше тепло или тепловая энергия они будут иметь.

Что такое температура?

Из видео выше, которое показывает движение атомов и Из молекул видно, что одни движутся быстрее других.Температура — это среднее значение энергии для всех атомов и молекул в данной системе. Температура не зависит от количества вещества в системе. это просто среднее значение энергии в системе.

Как тепло перенесено?

Тепло может перемещаться из одного места в другое тремя способами: Проводимость, конвекция и излучение. И теплопроводность, и конвекция требуют материя для передачи тепла. Если есть разница температур между двумя системами тепло всегда найдет способ перейти от высшей системы к низшей.

ПРОВОДИМОСТЬ

Проводимость — это передача тепла между веществами, которые находятся в прямом контакте друг с другом. Чем лучше дирижер, тем больше быстро будет передаваться тепло. Металл хорошо проводит тепло. Проводимость возникает, когда вещество нагревается, частицы приобретают больше энергии, и больше вибрируйте. Затем эти молекулы сталкиваются с соседними частицами и переносят часть их энергии им. Затем это продолжается и передает энергию от от горячего конца к более холодному концу вещества.

КОНВЕКЦИЯ

Тепловая энергия передается из горячих мест в холодные. конвекцией. Конвекция возникает, когда более теплые области жидкости или газа поднимаются до более прохладные области в жидкости или газе. Более холодная жидкость или газ заменяет более теплые области, которые поднялись выше. Это приводит к непрерывному схема обращения. Кипячение воды в кастрюле — хороший тому пример. конвекционные потоки. Еще один хороший пример конвекции — это атмосфера. Поверхность земли нагревается солнцем, теплый воздух поднимается вверх и движется прохладный. в.

ИЗЛУЧЕНИЕ

Радиация — это метод передачи тепла, который не зависит от при любом контакте между источником тепла и нагретым объектом, как в случае с проводимостью и конвекцией. Тепло может передаваться через пустое пространство тепловое излучение часто называют инфракрасным излучением. Это тип электромагнитное излучение. Не происходит обмена масс и не требуется среда. процесс излучения. Примеры излучения — тепло от солнца или тепло, выделяемое нитью лампочки.

Конвекция в науке: определение, уравнения и примеры — видео и стенограмма урока

Что такое конвекционные токи?

Вы когда-нибудь держали руку над кастрюлей с кипящей водой? Вы, наверное, не смогли бы удерживать его там долго. Но когда вы кладете руку рядом с того же банка, вы чувствуете себя прекрасно. Почему так случилось? Из-за конвекции!

Существует три типа теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Конвекция — это тип теплопередачи, которая может происходить только в жидкостях и газах, потому что она включает в себя физически движущиеся жидкости или газы.

Конвекция возникает, когда существует разница температур между двумя частями жидкости или газа. Горячая часть жидкости поднимается, а более холодная опускается. Но давайте возьмем пример, чтобы подумать о , почему это происходит с , чтобы не предположить, что у жидкости есть собственный разум.

После дня хорошего, основательного обучения пора сделать перерыв. Вы ставите чайник, чтобы заварить чашку чая. Чайник нагревает воду снизу, давая молекулам у дна больше кинетической энергии (энергии движения).Это дополнительное движение позволяет молекулам немного разойтись. Если они больше разнесены, значит, вода менее плотная. Холодная вода обычно плотнее горячей.

Конвекционные токи в кипящей воде — кастрюле или чайнике

Что произойдет, если вы поместите что-то менее плотное внутрь более плотного? Что ж, попробуйте положить пробку под воду. Вы не удивитесь, увидев, как он прыгнет прямо на поверхность.Таким же образом горячая вода на дне чайника менее плотная, чем холодная вода над ним, поэтому она будет подниматься на поверхность. Попав туда, он снова остывает, потому что находится дальше от нагревательного элемента. Это заставляет его становиться более плотным и тонуть.

Эти движения воды являются конвекционными потоками, поэтому кипящая вода так сильно перемещается. Вода нагревается и становится менее плотной, затем поднимается и охлаждается, снова становясь более плотной, пока не тонет.Этот процесс повторяется снова и снова. И все это из-за простой разницы температур между верхом и низом чайника.

Итак, всего минуту назад я спросил вас, почему так жарко над кипящей водой, когда совершенно удобно положить рядом с ним руку. Причина этого — конвекционные токи. Это потому, что нарастает жара. Когда вы кладете руку рядом с горшком, вы получаете энергию через другие типы теплопередачи, такие как теплопроводность и излучение. Но не очень.Однако над ним вы добавляете в смесь конвекцию. Нагретый воздух буквально поднимается к вам к руке.

Определение конвекции по Merriam-Webster

конвекция | \ kən-ˈvek-shən \

: движение в газе или жидкости, в котором более теплые части движутся вверх, а более холодные части движутся вниз конвекционные потоки

б : передача тепла конвекцией продукты, приготовленные конвекцией — сравнить проводимость, излучение

Разница между проводимостью, конвекцией и излучением (со сравнительной таблицей)

Последнее обновление: , Surbhi S

В то время как проводимость — это передача тепловой энергии при прямом контакте, конвекция — это движение тепла за счет фактического движения материи; Излучение — это передача энергии с помощью электромагнитных волн.

Материя присутствует вокруг нас в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Преобразование материи из одного состояния в другое называется изменением состояния, которое происходит из-за обмена теплом между материей и окружающей средой. Итак, тепло — это переход энергии из одной системы в другую из-за разницы в температуре, которая происходит тремя разными способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Люди часто неверно истолковывают эти формы передачи тепла, но они основаны на разнообразных физических взаимодействиях для передачи энергии.Чтобы изучить разницу между проводимостью, конвекцией и излучением, давайте взглянем на статью, представленную ниже.

Содержание: Проводимость против конвекции против излучения

  1. Сравнительная таблица
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Заключение

Сравнительная таблица

Основа для сравнения Проводимость Конвекция Излучение
Значение Проводимость — это процесс, при котором передача тепла между объектами происходит при прямом контакте. Конвекция относится к форме передачи тепла, при которой происходит переход энергии в жидкости. Радиация намекает на механизм, в котором тепло передается без какого-либо физического контакта между объектами.
Представляют Как тепло распространяется между объектами при прямом контакте. Как тепло проходит через жидкости. Как тепло течет через пустые пространства.
Причина Из-за разницы температур. Из-за разницы в плотности. Происходит от всех объектов при температуре выше 0 К.
Возникновение Происходит в твердых телах в результате столкновений молекул. Возникает в жидкостях при реальном течении материи. Возникает на расстоянии и не нагревает промежуточное вещество.
Передача тепла Использует нагретое твердое вещество. Использует промежуточное вещество. Использует электромагнитные волны.
Скорость Медленная Медленная Быстрая
Закон отражения и преломления Не следует Не следует Следуйте

Определение поведения

Под проводимостью можно понимать процесс, который обеспечивает прямую передачу тепла через материю из-за разницы температур между соседними частями объекта. Это происходит, когда температура молекул, присутствующих в веществе, увеличивается, что приводит к сильной вибрации.Молекулы сталкиваются с окружающими молекулами, заставляя их также вибрировать, что приводит к передаче тепловой энергии соседней части объекта.

Проще говоря, всякий раз, когда два объекта находятся в прямом контакте друг с другом, происходит передача тепла от более горячего объекта к более холодному, что происходит из-за теплопроводности. Кроме того, объекты, которые позволяют теплу легко проходить через них, называются проводниками.

Определение конвекции

В науке конвекция подразумевает форму теплопередачи посредством реального движения материи, которая происходит только в жидкостях.Под жидкостью подразумевается любое вещество, молекулы которого свободно перемещаются из одного места в другое, например жидкость и газы. Это происходит естественно или даже принудительно.

Гравитация играет большую роль в естественной конвекции, так что когда вещество нагревается снизу, это приводит к расширению более горячей части. Из-за плавучести более горячее вещество поднимается вверх, поскольку оно менее плотно, а более холодное вещество заменяет его, опускаясь на дно из-за высокой плотности, которая при нагревании перемещается вверх, и процесс продолжается.При конвекции при нагревании вещества молекулы расходятся и расходятся.

Когда конвекция осуществляется с силой, вещество вынуждено двигаться вверх любыми физическими средствами, такими как насос. Например. Система воздушного отопления.

Определение радиации

Механизм теплопередачи, в котором не требуется среда, называется излучением. Это относится к движению тепла волнами, так как ему не нужны молекулы для прохождения через него. Объекты не обязательно должны находиться в прямом контакте друг с другом для передачи тепла.Всякий раз, когда вы чувствуете тепло, не касаясь объекта, это происходит из-за излучения. Кроме того, цвет, ориентация поверхности и т. Д. — это некоторые свойства поверхности, от которых в значительной степени зависит излучение.

В этом процессе энергия передается посредством электромагнитных волн, называемых лучистой энергией. Горячие предметы обычно излучают тепловую энергию в более прохладную окружающую среду. Лучистая энергия способна перемещаться в вакууме от источника к более прохладной окружающей среде. Лучшим примером излучения является солнечная энергия, которую мы получаем от Солнца, хотя оно и находится далеко от нас.

Ключевые различия между проводимостью, конвекцией и излучением

Существенные различия между проводимостью, конвекцией и излучением объясняются в:

  1. Проводимость — это процесс, при котором тепло переносится между частями континуума посредством прямого физического контакта. Конвекция — это принцип, при котором тепло передается токами в текучей среде, то есть в жидкости или газе. Излучение — это механизм теплопередачи, при котором переход происходит через электромагнитные волны.
  2. Проводимость показывает, как тепло передается между объектами, находящимися в прямом контакте, а Конвекция отражает, как тепло распространяется через жидкости и газы. В отличие от этого, излучение показывает, как тепло распространяется через места, в которых нет молекул.
  3. Проводимость возникает в результате разницы температур, то есть тепловых потоков из высокотемпературной области в низкотемпературную. Конвекция происходит из-за изменения плотности, так что тепло перемещается из области с низкой плотностью в область с высокой.Напротив, все объекты выделяют тепло, имея температуру более 0 К.
  4. Проводимость обычно возникает в твердых телах в результате столкновения молекул. Конвекция возникает в жидкостях за счет массового движения молекул в одном и том же направлении. Напротив, излучение происходит через космический вакуум и не нагревает промежуточную среду.
  5. Передача тепла происходит через нагретое твердое вещество при теплопроводности, тогда как при конвекции тепловая энергия передается через промежуточную среду.В отличие от рациона для передачи тепла используются электромагнитные волны.
  6. Скорость теплопроводности и конвекции ниже, чем у излучения.
  7. Проводимость и конвекция не подчиняются закону отражения и преломления, тогда как излучение подчиняется тем же.

Заключение

Термодинамика — это исследование теплопередачи и связанных с ней изменений. Проводимость — это не что иное, как передача тепла от более горячей части к более холодной. Конвекция — это передача тепла при движении жидкости вверх и вниз.Излучение возникает, когда тепло проходит через пустое пространство.

Что популярно, а что нет? — Урок

.

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 6 (6-8)

Требуемое время: 2 часа 30 минут

(можно разбить на три занятия по 50 минут)

Зависимость урока: Нет

Тематические области: Земля и космос, Физические науки

Ожидаемые характеристики NGSS:


Резюме

С помощью простых демонстрационных упражнений под руководством учителя учащиеся изучают основы физики теплопередачи посредством теплопроводности, конвекции и излучения.Они также узнают о примерах нагревательных и охлаждающих устройств, от плит до радиаторов автомобилей, с которыми они сталкиваются в своих домах, школах и на транспорте. Поскольку в повседневной жизни мы часто хотим предотвратить передачу тепла, студенты также рассматривают способы уменьшения или предотвращения возникновения теплопроводности, конвекции и излучения. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры сталкиваются с проблемами нагрева и охлаждения жидкостей в ряде ситуаций.Для предварительно расфасованных напитков это обычно включает поддержание низких температур, но принципы такие же, как те, что описаны в этом уроке. Студенты подходят к поставленным задачам так же, как и инженеры, используя принципы теплопередачи для достижения цели.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

  • Определите термины теплопроводность, конвекция и излучение в контексте теплопередачи.
  • Опишите повседневные примеры того, как люди пытаются вызвать или предотвратить нагрев или охлаждение за счет теплопроводности, конвекции и излучения.
  • Приведите примеры материалов, которые хорошо подходят для нагрева за счет теплопроводности, конвекции и излучения.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука
Ожидаемые характеристики NGSS

МС-ПС3-4. Запланируйте исследование, чтобы определить взаимосвязь между передаваемой энергией, типом вещества, массой и изменением средней кинетической энергии частиц, измеренной по температуре образца.(6-8 классы)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Пересекающиеся концепции
Планируйте расследование индивидуально и совместно, а также в процессе разработки: определите независимые и зависимые переменные и элементы управления, какие инструменты необходимы для сбора данных, как будут регистрироваться измерения и сколько данных необходимо для подтверждения заявления.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Научные знания основаны на логических и концептуальных связях между доказательствами и объяснениями.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Температура — это мера средней кинетической энергии частиц вещества. Отношение между температурой и полной энергией системы зависит от типов, состояний и количества присутствующего вещества.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Количество передачи энергии, необходимое для изменения температуры образца вещества на заданное количество, зависит от природы вещества, размера образца и окружающей среды.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Пропорциональные отношения (например, скорость как отношение пройденного расстояния к затраченному времени) между различными типами величин предоставляют информацию о величине свойств и процессов.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
ГОСТ
Северная Каролина — наука
  • Объясните эффекты передачи тепла (при прямом контакте или на расстоянии) между объектами при разных температурах.(проводимость, конвекция или излучение) (Оценка 5) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Объясните, как свойства некоторых материалов меняются в результате нагрева и охлаждения.(Оценка 5) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Проиллюстрируйте передачу тепловой энергии от более теплых объектов к более холодным на примерах теплопроводности, излучения и конвекции, а также возможных эффектов.(Оценка 6) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Понять характеристики передачи энергии и взаимодействия материи и энергии.(Оценка 6) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Объясните пригодность материалов для использования в технологическом проектировании на основе реакции на тепло (включая теплопроводность, расширение и сжатие) и электрическую энергию (проводники и изоляторы).(Оценка 6) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Больше подобной программы

Что такое тепло?

Учащиеся узнают об определении тепла как формы энергии и о том, как оно существует в повседневной жизни.Они узнают о трех типах теплопередачи — теплопроводности, конвекции и излучения, а также о связи между теплом и изоляцией.

Теплопередача: никакого волшебства в этом нет

Студенты изучают научные концепции температуры, тепла и передачи тепла посредством теплопроводности, конвекции и излучения, которые иллюстрируются сравнением с магическими заклинаниями, найденными в книгах о Гарри Поттере.

Насколько жарко?

Студенты узнают о природе тепловой энергии, температуре и о том, как материалы накапливают тепловую энергию. Они обсуждают разницу между проводимостью, конвекцией и излучением тепловой энергии, а также полные действия, в которых они исследуют разницу между температурой, тепловой энергией и…

Теплообмен

Учащиеся изучают теплопередачу и энергоэффективность в контексте энергоэффективных домов. Они получают четкое представление о трех типах теплопередачи: излучении, конвекции и теплопроводности, которые подробно объяснены и связаны с реальным миром.

Введение / Мотивация

Понятия, связанные с тепловым потоком, важны для многих тем в науке и технике, от происхождения погодных условий до регулирования скорости ядерных реакций на электростанциях. Знание фундаментальных принципов теплопередачи за счет теплопроводности, конвекции и излучения позволяет нам понять многие физические и биологические процессы, которые мы наблюдаем вокруг нас каждый день, а также помогает нам разрабатывать технологические решения для широкого круга проблем.

Используйте информацию из раздела «Предпосылки урока», чтобы познакомить вас с фундаментальными принципами теплопередачи. По мере того, как вы представляете этот материал или сразу после него, позвольте учащимся работать в группах по четыре человека, чтобы провести свои собственные простые демонстрации трех типов теплопередачи. Для этих демонстраций приготовьте свечу на день рождения, воткнутую на дно перевернутого бумажного стаканчика для каждой команды, а также другие материалы, упомянутые в описаниях демонстрации ниже.

Демонстрация проводимости: Чтобы испытать проводимость, попросите учащихся поместить один конец металлического стержня или ложки прямо в огонь или прямо над ним.Конец металла вскоре нагревается. Затем тепло распространяется через пальцы человека, держащего его. Если вы предоставите металлические стержни разной длины, учащиеся смогут определить, сколько времени требуется, чтобы тепло достигло их пальцев разной длины. Короткие отрезки медной трубы (подаренной местным водопроводчиком или магазином сантехники) идеальны, поскольку медь обладает очень высокой проводимостью.

Convection Demo: Если ученики могут сидеть неподвижно, не разговаривая, они должны видеть дым, поднимающийся от свечи за счет свободной конвекции.Это легче увидеть, если они ненадолго погаснут пламя, оставив кончик фитиля светящимся — и дымящимся. Они также могут попробовать перевернуть форму для пирога из алюминиевой фольги (которую можно купить в продуктовом магазине) примерно на дюйм над пламенем. Через несколько мгновений дым накапливается под тарелкой для пирога, а затем начинает выходить по ее краям и скручивается к потолку. Однако не забудьте различать дым и жар. Дым позволяет нам видеть движение нагретого воздуха, но это не само тепло.(Очень дымная альтернатива свече на день рождения — «спираль от насекомых», но это может вызвать срабатывание детектора дыма! Если нет ветра, демонстрация змеевика хорошо подходит для работы на открытом воздухе.)

Radiation Demo: Чтобы увидеть эффекты излучения, попросите учащихся покрыть кончик зубочистки небольшим количеством воска, пока он тает и стекает по стороне свечи. Если они позволят воску затвердеть на несколько мгновений, они смогут медленно двигать зубочисткой к огню. Однако они должны приближаться к пламени снизу, и они не должны позволять кончику воска касаться пламени.Скорее, когда кончик окажется на расстоянии одного-двух сантиметров от пламени, они должны увидеть, как воск начинает таять. Поскольку наконечник не касается пламени, воск не может плавиться из-за проводимости. Поскольку наконечник находится ниже пламени, он не может плавиться из-за конвекции. Вместо этого воск плавится из-за тепла, излучаемого пламенем.

(Как только учащиеся познакомятся с тремя типами теплопередачи, продолжайте.) Мы ежедневно сталкиваемся с нагревательными и охлаждающими устройствами в наших домах, на рабочих местах и ​​в транспортных средствах.Вы можете привести несколько примеров? (Дайте многим студентам возможность добровольно привести примеры и объяснить роль, которую в них играют проводимость, конвекция и излучение. Ниже приведены примеры, которые студенты могут придумать, или примеры для их начала.)

  • Электронные устройства настольного компьютера выделяют тепло. Вы можете почувствовать тепло монитора, выходящее из вентиляционных отверстий на его верхней поверхности. В процессорах обычно есть маленькие вентиляторы, которые помогают отводить тепло за счет принудительной конвекции.Если снять верхнюю часть процессорного блока, вы должны увидеть вентилятор на задней панели блока.
  • Автомобильные двигатели выделяют много тепла. Радиатор, расположенный сразу за решеткой, использует конвекцию, теплопроводность и излучение для охлаждения двигателя. Вода циркулирует с помощью насоса (принудительная конвекция) по трубам, проходящим через блок двигателя, а тепло от двигателя передается воде путем теплопроводности. Вода попадает в радиатор, где течет по трубам гораздо меньшего размера, проходя мимо сотен мелких металлических складок.Тепло передается от воды к металлическим складкам, опять же за счет теплопроводности. Когда автомобиль находится в движении, воздух движется по поверхностям радиатора, а тепло уносится конвекцией. Когда машина не движется, тепло уходит в основном за счет радиации. Все складки металла в радиаторе создают большую площадь поверхности, на которой может происходить излучение. В большинстве автомобилей также есть вентилятор с термостатическим управлением, который работает, когда автомобиль не движется, но двигатель настолько горячий, что одного излучения недостаточно для охлаждения.
  • Точно так же дровяные печи обогревают наши комнаты за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Огонь внутри печи нагревает чугунные поверхности печи, которые затем излучают тепло в остальную часть комнаты. Конвекционные токи также возникают, когда нагретый воздух, окружающий печь, поднимается к потолку, втягивая более холодный воздух в комнате к плите, где он также нагревается. Воздух рядом с дровяной печью нагревается в первую очередь кондуктивным способом.
  • Электрический или паровой радиатор работает по тому же принципу: что-то горячее внутри устройства (вода или электрические провода) нагревает металлические поверхности.Радиаторы, будь то дома или автомобили, обычно имеют большую площадь поверхности. Это не только позволяет большему количеству комнатного воздуха вступать в прямой контакт с горячим радиатором для теплопроводности, но и большая площадь поверхности также обеспечивает большую лучистую поверхность, чем было бы доступно в противном случае.
  • Теплоизоляция стен и крыш зданий снижает потери тепла за счет конвекции. Поскольку воздух густой и пушистый, воздух не может легко пройти через все перемешанные слои волокон. Вместо этого теплый воздух в доме задерживается на одной стороне изоляции, а холодный воздух снаружи дома остается на другой стороне.Изоляция выполняет ту же роль, когда улавливает холодный кондиционированный воздух внутри дома вдали от горячего наружного воздуха с другой стороны.
  • Подобно утеплителю, одежда согревает нас, прежде всего, за счет уменьшения потерь тепла из-за конвекции, поскольку она предотвращает унос тепла наших тел, особенно в ветреный день. Но одежда также предотвращает потерю тепла из-за излучения. Если вы выйдете на улицу холодной и ясной зимней ночью, ваша кожа млекопитающего будет излучать тепло в более холодную среду, особенно в космическое пространство, где действительно очень холодно.Прикрытие кожи одеждой не только обеспечивает изоляцию, но также блокирует и отражает большую часть тепла, излучаемого вашим телом.

Какие могут быть примеры «механизмов» охлаждения и нагрева, которые встречаются в природе? Что делают животные, если им нужно охладиться или согреться? (Спросите предложения учащихся. Некоторые примеры описаны ниже.)

  • Многие животные ложатся на прохладные влажные поверхности, чтобы помочь им терять тепло за счет теплопроводности. Другие зарываются туда, где земля еще прохладнее.Третьи ищут прохладную воду, еще один хороший проводник тепла, чтобы пробираться вброд или плавать.
  • Белка может держать хвост за спиной, как если бы это был зонтик, чтобы блокировать солнечные лучи. Любое затененное место — это результат того, что что-то мешает солнечному свету, который несет с собой тепловое излучение. Животные, которые не могут заставить себя вести себя, ищут тени деревьев, растений, камней и т. Д.
  • У млекопитающих, обитающих в холодном климате, густой изолирующий мех. Многие млекопитающие, обитающие в регионах с разным сезоном, отращивают более густой мех зимой и сбрасывают излишки изоляционного материала летом, когда он больше не нужен.
  • Джек-кролики, обитающие в западных пустынных районах, имеют особенно высокие и узкие уши. Они полны кровеносных сосудов, которые проходят прямо под кожей. Эти кровеносные сосуды переносят тепло изнутри тела кролика в уши, большие поверхности которых могут охлаждаться за счет излучения и конвекции. У слонов исключительно большие уши, которые также могут служить излучателями. Слоны часто машут ушами, предположительно, чтобы добавить принудительную конвекцию к их механизмам потери тепла.
  • Когда в ульях становится слишком жарко, пчелы используют свои крылья для обдува внутренней части улья, что является еще одним примером охлаждения за счет принудительной конвекции.
  • Кучевые облака образуются, когда теплый воздух у поверхности Земли поднимается очень высоко в атмосферу за счет конвекции.

(После проверки понимания учащимися концепций теплопередачи переходите к ознакомлению и проведению соответствующего мероприятия «Горячие и холодные банки», где студенты применяют концепции теплопроводности, конвекции и излучения, работая в группах над решением двух задач..)

Предпосылки и концепции урока для учителей

Теплопроводность

Проводимость легко продемонстрировать, передав ученику металлическую ложку, хранившуюся в прохладном месте, и попросив его описать, что он чувствует. Кажется, что он холодный, потому что тепло течет от теплой руки ученика к более холодной ложке. Тепло всегда перемещается от теплых предметов к более холодным, и продолжает это делать до тех пор, пока оба объекта не придут в равновесие при одной и той же температуре.Итак, если один ученик держит ложку достаточно долго, он или она может передать ее другому ученику, который сообщит, что ложка не кажется ни горячей, ни холодной.

Проводимость работает, потому что молекулы всегда находятся в движении. Рассмотрим, например, молекулы воды. Вода находится в жидком состоянии при температуре от 0 ° до 100 ° C. При комнатной температуре отдельные молекулы постоянно отскакивают друг от друга; это движение вызвано теплом, присутствующим в системе. Если мы повысим температуру воды, приложив больше тепла, мы сможем заставить молекулы отскакивать друг от друга все быстрее и быстрее, пока при 100 ° они не будут подпрыгивать так энергично, что смогут покинуть поверхность воды в виде пара.В этом газообразном состоянии молекулы менее плотно упакованы вместе, и они должны двигаться дальше, прежде чем столкнуться, но, поскольку у них много тепловой энергии, они все еще движутся очень быстро.

Однако, если вода охлаждается от комнатной температуры, молекулы движутся медленнее. В момент, когда вода замерзает — и, следовательно, становится твердой, — молекулы настолько замедляются, что вместо того, чтобы отталкиваться друг от друга, они только колеблются на месте. (Они продолжают это делать, но медленнее, пока температура не упадет до -273 ° C.В этот момент, известный как абсолютный ноль, движение молекул полностью прекращается, по крайней мере, теоретически.)

При передаче тепла за счет теплопроводности, когда тепло прикладывается к одному концу твердого тела, такого как металлическая ложка, молекулы, составляющие этот металл, начинают вибрировать более энергично, чем их ненагретые соседи. В твердых телах молекулы очень плотно упакованы вместе. Следовательно, более энергичные колебания нагретых молекул заставляют их сталкиваться со своими соседями, заставляя их также вибрировать быстрее.Они, в свою очередь, вызывают более сильную вибрацию соседних молекул и т. Д., Пока тепло не будет распространяться по всей ложке. Когда вы берете металлическую ложку, тепла вашей теплой руки достаточно, чтобы начать этот процесс.

Некоторые материалы являются лучшими проводниками, чем другие. Особенно хороши металлы, но неплохо стекло и керамика. Пластик и дерево — относительно плохие проводники, поэтому деревянные ложки хорошо подходят для приготовления пищи, а кастрюли имеют пластиковые ручки. Продемонстрируйте относительную проводящую способность различных материалов, поместив большую металлическую ложку в левую руку учащегося, а деревянную ложку такого же размера — в его правую руку.

Электропроводность также бывает в жидкостях, и в целом жидкости являются хорошими проводниками. Кроме того, между жидкостью и твердыми телами происходит теплопроводность, поэтому суп становится горячим вскоре после того, как его кастрюля нагреется.

Теплообмен конвекцией

Проводимость в газах не очень эффективна, потому что молекулы расположены так далеко друг от друга, но это все же может происходить. Однако тепло чаще передается через газы за счет конвекции. Когда газы нагреваются, они расширяются и становятся менее плотными.Менее плотные части, будучи более легкими, поднимаются наверх. Точно так же более холодные, более плотные части, будучи более тяжелыми, движутся вниз. Это объяснение известного явления «горячий воздух поднимается вверх, а холодный опускается». В закрытом контейнере возникают конвекционные потоки, когда поднимающийся газ уносит тепло вверх, а более холодный газ приближается к источнику тепла. Токи помогают распределять тепло по контейнеру, и весь процесс определяется разницей плотности. В отличие от теплопроводности, при которой тепло передается от молекулы к молекуле, при конвекции тепло передается объемным потоком.

Студенты, скорее всего, уже видели примеры конвективных токов в газах. Из-за этого из дымохода поднимается дым, а из носика кипятка чайника поднимается пар. Обычный небольшой праздничный перезвон звонит, когда вертушка, установленная над зажженными свечами, вращается из-за конвекции. Если в вашем классе высокие потолки, вы, вероятно, сможете измерить разницу температур в несколько градусов между более холодным воздухом чуть выше пола и более теплым воздухом чуть ниже потолка.

Конвекция в жидкостях, возможно, менее известна, и ее труднее наблюдать.Достаточно эффективная демонстрация — наполнить широкую банку или химический стакан (диаметром не менее 10 см) водой и поставить на подставку с кольцом. Расположите свечу так, чтобы она находилась прямо под банкой, но не по центру. Вместо этого поместите свечу где-нибудь по окружности банки. Зажгите свечу и аккуратно нанесите каплю пищевого красителя как можно ближе к источнику тепла. Это можно сделать с помощью одноразовой пластиковой пипетки, которую затем можно просто оставить в банке.Если вы попытаетесь извлечь пипетку, вы, вероятно, создадите в воде потоки, которые рассеют пищевой краситель и нарушат характер конвекции, который вы пытаетесь показать.

Когда мы нагреваем суп в кастрюле на плите, мы обычно не просто ждем, пока проводимость и конвекция сделают свое дело, прежде чем мы начинаем есть суп. Вместо этого мы ускоряем процесс, помешивая суп по мере его нагрева. Помешивающее движение ложки помогает отодвинуть от них нагретую жидкость рядом со стенками кастрюли, поднося более холодные части жидкости к стенкам, где их тоже можно нагреть.Это называется принудительной конвекцией, в отличие от естественной или свободной конвекции (без перемешивания). В принудительной конвекции мы используем какое-то механическое устройство для перемещения жидкости, тем самым перемещая и тепло.

Передача тепла излучением

Третий тип передачи тепла, излучение, представляет собой передачу тепловой энергии через пространство с помощью как инфракрасных, так и видимых световых волн. Хотя это звучит довольно абстрактно, мы все знакомы с ним, потому что это то, как энергия солнца согревает нашу планету.Теплые предметы излучают больше тепла, чем поглощают, и излучение распространяется во всех направлениях. Поскольку это форма света, эту передачу энергии можно прервать, поставив твердое препятствие между источником и обогреваемым объектом: когда вы сидите в тени дерева, вы больше не чувствуете сияющее тепло солнца на своем теле. кожа. Кроме того, темные поверхности поглощают излучение, а светлые поверхности отражают излучаемое тепло. Положите листы черно-белой плотной бумаги или куски черной и белой ткани бок о бок на солнечный подоконник, и через минуту или две ученики почувствуют разницу в их температуре.

Сопутствующие мероприятия

  • Горячие и холодные банки.Используя только обычные повседневные материалы, учащиеся разрабатывают и проверяют методы, позволяющие максимально остыть банкам с газировкой, наполненным теплой водой, за 30 минут, при этом поддерживая температуру такой же, как у банки с газировкой, наполненной водой, в течение такая же продолжительность.

Словарь / Определения

проводимость: передача тепла путем молекулярного движения через твердое тело или жидкость из области с высокой температурой в область с более низкой температурой.

конвекция: движение нагретых молекул газа или жидкости от источника тепла в другую область из-за разницы в плотности внутри газа или жидкости.

излучение: передача тепловой энергии волнами видимого или инфракрасного света, движущимися в пространстве.

Оценка

Примеры теплопередачи: Попросите учащихся определить и привести примеры теплопередачи посредством теплопроводности, конвекции и излучения.

Другие примеры теплопередачи: Попросите учащихся описать способы, которыми люди пытаются вызвать или предотвратить нагрев и охлаждение за счет теплопроводности, конвекции и излучения в повседневной жизни.

Примеры материалов для теплопередачи: Попросите учащихся привести примеры материалов, которые хорошо подходят для нагрева за счет теплопроводности, конвекции и излучения, и объясните, почему эти материалы особенно хорошо подходят для данного типа теплопередачи.

Мероприятия по продлению урока

Попросите учащихся спроектировать и провести простые эксперименты, чтобы сравнить скорость охлаждения стакана (или банки с содовой) с горячей водой, помещенного перед небольшим электрическим вентилятором (принудительная конвекция), с идентичным стаканом горячей воды, оставленным без присмотра (естественная конвекция).

Предложите учащимся разработать и провести эксперименты для проверки изоляционных свойств материалов, предназначенных для использования в качестве изоляторов, таких как изоляция зданий из стекловолокна (наденьте бытовые резиновые перчатки, чтобы избежать раздражения рук и запястий), перья из старой подушки или порезанные части зимнее пальто, одеяло или спальный мешок из комиссионного магазина.

Предложите учащимся провести исследование в библиотеке и / или в Интернете, чтобы найти дополнительные примеры того, как животные, живущие в холодном климате, сохраняют тепло, а животные, живущие в жарком климате, остаются прохладными.

Авторские права

© 2013 Регенты Университета Колорадо; оригинал © 2004 Duke University

Авторы

Мэри Р. Хебранк

Программа поддержки

Технические науки К-д. Программа, Инженерная школа Пратта, Университет Дьюка

Благодарности

Этот контент был разработан программой MUSIC (Понимание математики через науку, интегрированную с учебной программой) в Pratt School of Engineering в Университете Дьюка в рамках гранта GK-12 Национального научного фонда.DGE 0338262. Однако это содержание не обязательно отражает политику NSF, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Этот урок был первоначально опубликован в слегка измененной форме Центром обучения на основе запросов (CIBL) Университета Дьюка. Посетите веб-сайт http://www.ciblearning.org/, чтобы получить информацию о CIBL и других ресурсах для школьных учителей естественных наук и математики.

Последнее изменение: 30 апреля 2021 г.

igcse / gcse 9-1 Примечания к редакции Physics

Введение в передачу тепловой энергии за счет теплопроводности (включая теплопроводность), конвекции и излучения

Док Брауна Заметки о пересмотре школьной физики: физика GCSE, физика IGCSE, O level физика, ~ 8, 9 и 10 школьные курсы в США или эквивалентные для ~ 14-16 лет студенты-физики

См. Также: Электромагнитный спектр, источники, типы, свойства, использование, включая инфракрасные опасности и

Абсорбция и излучение материалы — температура и поверхностные факторы, включая глобальное потепление

Субиндекс этой страницы

1. Введение в теплопередачу

2а. Передача тепла проводимость — движение жидкости

2б. Теплообмен конвекцией — вибрация частиц

2с. Передача тепла тепловое излучение (электромагнитное инфракрасное излучение)

3. Подробнее о применении теплопередачи наука включая термос



1.I nвведение к теплопередаче

  • Энергию можно передавать из одного места в другое с помощью работы или нагрева .

  • Вам нужно знать и понять, как это энергия передается и какие процессы нагрева наиболее важны в частный случай.

  • Когда энергия передается объект тем или иным способом, энергия хранится в энергии объекта хранится.Этот накопитель энергии может быть тепловым (рассматривается здесь), химическим, кинетический, магнитный, гравитационный, упругий или ядерный.

  • Здесь нас интересует энергия передача посредством нагрева (теплопроводность, конвекция) и инфракрасного излучения (излучение).

  • Тепловая энергия всегда должна течь от более горячего материала при более высокой температуре к более холодному при более низкой температуры и чем больше разница температур, тем больше скорость передача тепловой энергии.

  • например, чем выше температура разница между телом и его окружением, как горячий предмет (например, кружка кофе) стоя в холодном помещении, тем быстрее передается тепловая энергия от более горячего материала к более холодному (например, окружающий воздух).

  • Системы, накопители тепловой энергии и состояния вещества:

    • Система — это слово, обозначающее объект или объекты, на которые смотрят в определенном контексте, например, кипение вода в чайнике.

    • При изменении системы энергия переносится в систему или из нее, это может быть между разными объекты / материалы в системе или, возможно, между разными накопителями энергии (то же разных).

    • Закрытые системы — это системы, которые не позволить энергии уходить или входить (терять или приобретать), так что одно изменение в общем энергия равна нулю.

    • Когда объект / материал нагревается до повышают его температуру, увеличивается запас тепловой энергии объекта.

      • Эта тепловая энергия сохраняется во всем весь материал за счет увеличения запасов кинетической энергии (KE) отдельные частицы материала, например, вибрация частиц KE в твердом теле и КЭ быстрого движения свободно движущихся частиц в жидкости или газ.

      • Тепловой KE распространяется либо частицы, колеблющиеся друг относительно друга в твердом теле, или столкновения между свободно движущимися частицами в газе или жидкости.Высшие частицы KE в среднем будет терять энергию из-за более низких частиц KE — так энергия «потоки».

      • Чем выше температура частиц чем больше их средняя кинетическая энергия, тем сильнее они будут вибрировать в твердом теле и быстрее перемещаются в газах и жидкостях.

      • После прекращения подачи тепловой энергии приложенный к объекту, он будет равномерно распределяться, чтобы дать однородную температура по всему материалу за счет теплопроводности или конвекции.Однако если окружающая среда объекта / материала имеет более низкую температуру, чем тепло энергия будет истощаться из этого теплового накопителя, пока его температура не упадет к окружающему — так течет тепло!

    • Количество переданной тепловой энергии можно рассчитать по формуле

См. Также Модели теории элементарных частиц, внутренние энергия, теплообмен при изменении состояния, скрытая теплота и движение частиц в газах


ВЕРХНЯЯ СТРАНИЦА и субиндекс


2 .Тепловая энергия может передаваться по кондукции, конвекции и излучения

2а. Теплопередача за счет теплопроводности — вибрация частиц

  • Частицы Теория: в твердом теле более горячие частицы вибрируют сильнее. сильно, имея больший запас кинетической энергии (KE) и ударяя по соседние более холодные нижние частицы KE и поэтому передают им KE, поэтому тепловая энергия передается из области с более высокой температурой в более холодный область в любом твердом материале.Эта кинетическая энергия вибрации равна именуется накопителем тепловой энергии. Другими словами, чем выше температура материала более термическая энергия », которую он содержит.

  • Обычно более плотный материал говоря чем лучше проводник — тем быстрее проводится тепло.

  • Большинство неметаллических материалов плохие проводники (хорошие теплоизоляторы), например, вода, жир (у животных), дерево, камень, бетон, пластмассы — особенно пена, которая плохо нагревается проводящие газы задерживаются, обеспечивая даже лучшую изоляцию, чем большая часть прочный пластик — и дешевле за счет меньшего количества материала.

  • Металлы особенно хороши проводники из-за свободно движущихся электронов — другой теплообмен механизм к описанному здесь, который применяется ко всем твердым телам. Поскольку электроны могут свободно перемещаться в твердом металле, они могут быстро переноситься кинетическая энергия движения частицы. «Горячие» электроны в высшем области температуры сталкиваются с соседними более холодными электронами и так быстро передача тепловой энергии (КЭ) — намного быстрее, чем колеблющиеся атомы в неметаллы, которые удерживаются на фиксированных позициях.

  • Между прочим, если вы возьмете в руки холодный бедный проводник, как камень, а потом подобрать такой же холодный металл объект при такой же прохладной температуре, металлический объект кажется холоднее (но он нет), потому что он отводит тепло от ваших пальцев быстрее, чем камень!

  • Вода в электрочайнике — двойка части системы, но даже несмотря на то, что чайник содержит воду, это НЕ закрытая система, потому что электроэнергия поступает и изменяется к тепловой энергии за счет электрического сопротивления нагревательного элемента.

    • The тепловая энергия проходит через нагревательный элемент в воду температура которого повышается по мере увеличения запаса тепловой энергии. Тем не мение, затем тепло передается всей воде конвекционными потоками поступает из самой горячей и наименее плотной воды нагревательным элементом, который затем поднимается и циркулирует по кругу (см. конвекцию ниже).

    • НО, некоторые термические энергия, выходящая из чайника через корпус, конвекция через верхнее отверстие и излучение от поверхности чайника.Эти тепловые потери будут минимизированы конструкцией чайника, например.

  • В тостере для сэндвичей тепло передается хлебу с помощью Кирилл . В тостере электрическая энергия преобразуется в тепло, и запасы тепловой энергии тостера и бутерброда увеличены до эффект приготовления.

  • Мера хорошего / плохого материала теплопроводность называется теплопроводностью .


ВЕРХНЯЯ СТРАНИЦА и субиндекс


2b. Передача тепла конвекцией — движение жидкости

  • Нагревание газа или жидкости увеличивает его накопитель тепловой энергии, который распределяется через кинетический запасы энергии частиц. Хотя с точки нагрева, проводимость будет медленной, большая часть тепла будет передаваться основной части жидкость конвекцией.

  • Конвекция возникает, когда более горячая / теплая менее плотная текучая среда (газ / жидкость) течет и поднимается, заменяется более холодной более плотная жидкость движется (течет) вниз.

  • Этот цикл событий называется конвекционный ток и его «механизм» объясняется ниже.

  • Когда материал нагревается, частицы имеют больше KE, движутся быстрее и склонны к раздвигать друг друга дальше друг от друга, т.е. материал расширяется, становясь менее плотным.Именно это изменение плотности вызывает конвекцию, поскольку газы и жидкости — это жидкости — они могут течь в конвекционных потоках.

  • Вот как горячая вода производится в баке с горячей водой в доме, или нагрев воды в чайник, в котором конвекционные токи текут от нагревательного элемента, что позволяет вся вода нагревается. Учтите, что нагревательный элемент должен находиться рядом с дно резервуара или котла для создания конвекционной циркуляции нагрейте всю воду! Если поставить нагревательный элемент вверху, то не будет конвекция, и все, что вам нужно сделать, это нагреть верхний слой воды!

  • Несмотря на название, радиаторы на стены обогревают комнаты в основном конвекцией (есть и радиация).Тепло передается частицам воздуха, когда они сталкиваются с радиатора, и теплый менее плотный воздух поднимается от радиатора к потолку. Воздух на возвышении охлаждается, так как тепло передается более холодному воздуху, который падает на другая сторона комнаты. В то же время более холодный воздух всасывается в основании радиатор, чтобы заменить его — следовательно, вы получаете текущую ситуацию конвекции, которая постепенно прогревает всю комнату.

  • Горячие газы от газового пожара всегда будут подниматься из-за немедленного образование восходящего конвекционного потока (рециркулирующий воздушный поток), который переносит тепло по комнате.Запас химической энергии топливного газа увеличивает тепловая энергия содержимого помещения.

    • Энергия передается в нескольких способами.

    • (i) Горячие газы пламени нагревают непосредственно окружающий воздух за счет теплопроводности.

      • Это вызовет попадание большого количества горячего воздуха. поднимитесь к потолку.

      • Тепло передается содержимому комната и окружение, и поднимающийся воздух начинает остывать и становиться менее плотный.

      • Более плотный воздух падает и в конце концов, вернуться к огню, где втягивается прохладный воздух. к огню.

      • Процесс повторяется непрерывно, пока горит огонь — отсюда и образование конвекционный текущий поток воздуха.

    • (ii) Тепло также переносится инфракрасным излучением, исходящим от горячего пламени — от пламя с более высокой температурой в области с более низкой температурой помещения.

    • Радиаторы горячей воды или электрические работают точно так же.

      • Окружающий воздух рядом с радиатор нагревается за счет теплопроводности.

      • Тепловая энергия от горячей воды или электрический элемент нагревает частицы корпуса радиатора.

      • Повышенная кинетическая энергия частицы горячего металла / бетона передаются частицам воздуха в контакт с радиатором i.е. те, которые сталкиваются с радиатором.

      • Частицы воздуха движутся быстрее и разложите, чтобы уменьшить плотность.

      • Поднимается менее плотный воздух, чтобы запустить конвекционный ток и заменяются более холодным воздухом, поднимающимся и проходящим поверхностью радиатора.

      • Опять немного энергии будет переносится в комнату с поверхности радиатора инфракрасным излучением — вы можете почувствовать это на себе, приложив руку, но не касаясь радиатора.

  • См. Также Подробнее о методах уменьшения теплопередачи


ВЕРХНЯЯ СТРАНИЦА и субиндекс


2с. Теплопередача тепловым излучением (электромагнитным инфракрасным излучением)

Тепловое (тепловое) излучение выделяется всеми материалами, газами, жидкостями или твердыми телами, и чем горячее материал тем сильнее он излучает тепловое излучение, которое называется инфракрасное излучение (ИК).

  • (a) Все объекты непрерывно излучают и поглощают Инфракрасное излучение от их поверхности, независимо от их температуры — увеличение или уменьшение запасов тепловой энергии.

  • (б) Чем горячее а объект чем больше инфракрасного излучения он излучает в данный момент, тем выше температура материала, тем интенсивнее инфракрасное излучение.

    • Более горячий предмет (выше температура), чем его окружение будет излучать больше, чем поглощает и объект, который холоднее, чем его окружение, поглотит больше радиации, чем она испускает.

    • Вы замечаете этот эффект на ярком солнечный свет, чувствуя тепло на руке или стоя у огня.

    • Когда объект остывает до при той же температуре, что и его окружающая среда, испускает инфракрасное излучение, равное поглощенное тепловое излучение.

  • (в) Темные, матовые поверхности являются хорошими поглотителями и хорошими излучателями инфракрасного излучения, например грубый черный поверхности.

    • Солнечные батареи для горячего водоснабжения состоит из труб, по которым проходит вода для нагрева, проложенных под черной поверхностью для эффективно поглощают инфракрасное излучение Солнца. Вы даже можете просто используйте водопроводные трубы, окрашенные в черный матовый цвет. У вас даже может быть посеребренная поверхность под трубами, поэтому больше инфракрасных лучей отражается на черной поверхности, а чем превращается в отработанное тепловое излучение. Трубы изготовлены из меди, обеспечивает эффективное отведение тепловой энергии поверхности к входящему холоду вода., поэтому горячую воду можно использовать как часть домашнего хозяйства. отопление или стирка и т. д.

  • (d) Светлые, блестящие поверхности плохие поглотители и слабые излучатели инфракрасного излучения, например, белая глянцевая краска, серебряная поверхность, используемая в термосе. См. ‘Термос’ в разделе (c).

  • (e) Легкие, блестящие поверхности хорошие отражатели инфракрасного излучения, это может быть, чтобы сохранить тепло, чтобы согреть вещи или свести к минимуму тепловое излучение, чтобы вещи оставались прохладными, например, вакуумная колба.См. ‘Термос’ в разделе (c).

  • (f) Автомобиль фара

(e) Еще один бытовой случай инфракрасного излучения ! В отличие от «современных» светодиодных ламп, «старомодные» лампы накаливания излучают довольно немного инфракрасного теплового излучения. Обнаружить это можно по морозной машине, где центральная часть льда сначала тает на прозрачной крышке фары.Только лампы накаливания преобразовать ~ 10% электрической энергии в энергию видимого света, большую часть остальное преобразуется в инфракрасное излучение. Лед на крышке фары поглощает инфракрасное излучение. эквивалентно скрытой теплоте плавления (таяния) и превращает лед в жидкость вода.

Изменения в накопителе энергии : Химический запас энергии аккумулятора уменьшается, поскольку он преобразуется в электроэнергия. Электрическая энергия увеличивает тепловую Энергоаккумулятор металлической нити лампы накаливания.Тепловая энергия запас нити уменьшается, поскольку она излучает видимые и инфракрасные ЭМ радиация. Поглощенное электромагнитное излучение увеличивает тепловую энергию накапливает крышку фары и лед, вызывая его таяние. В конце концов вся энергия, потребляемая от батареи, увеличивает накопитель тепловой энергии окружающей среды.

«Зеленая» банкнота : Если есть, и сейчас это происходит в Великобритании и других странах, в отличие от от очень неэффективных ламп накаливания до очень эффективных низких Энергетические светодиодные лампы, будет значительное сокращение внутренний спрос на электроэнергию.Этот пониженный спрос поможет, при закрытии электростанций, работающих на ископаемом топливе, снизить выбросы CO 2 выбросы, снижающие парниковый эффект и позволяющие использовать возобновляемые источники энергоресурсы, чтобы получить больше нашей электроэнергии поколение.


ВЕРХНЯЯ СТРАНИЦА и субиндекс


3. Подробнее о применении теплопередачи наука

См. Подробнее о методах уменьшения теплопередачи, например, в доме и исследование изоляционных свойств материалов

Теплопроводность хороших изоляторов ИЛИ хороших проводников

Теплопроводность материал является мерой эффективной передачи тепла через материал по проводимости.

Материалы, такие как металлы, очень хороши проводники тепла и очень быстро передают тепловую энергию.

Материалы, такие как камень, кирпич, дерево и бетон и т. д. плохо проводят тепло и имеют низкую теплоотдачу. проводимости.

Данные по теплопроводности важно при рассмотрении материала, необходимого для выполнения конкретного приложение например в системах отопления, когда в одной ситуации вам может понадобиться хорошая изоляция (эл.грамм. на чердаке) и в другом — быстрый теплообмен (медная обвязка внутри резервуара с горячей водой).

Конструкция термоса и другие примеры «термоса»

Колба термос представляет собой емкость. предназначен для поддержания горячих жидкостей в горячем состоянии, а холодных в холодном состоянии. Схема на верно.

Он разработан для минимизации тепловой энергии (тепло) передача за счет теплопроводности, конвекции или излучения, как в контейнер.

Колба двустенная с вакуумом. (ничего!) между стенами.

Вакуум гарантирует отсутствие термического передача энергии за счет проводимости — материал не вибрирует.

Если колба двустенная изготовлена ​​из стекло, внутренние поверхности, подвергающиеся воздействию вакуума, посеребрены для отражения назад любое тепловое излучение (инфракрасное).

Если колба стальная, поверхности блестящие и точно так же отражают инфракрасное излучение.

Верхняя крышка должна быть плохим проводником тепло и часто изготавливается из пластика или включает пластиковую прокладку.

Обе стенки и колпачок помогают минимизировать потери за счет конвекции. Конструкция гарантирует, что воздух не может проходить через поверхность, контактирующая с жидкостью.

Стаканы, фляги и кувшины изолированные все размеры — проиллюстрированы картинками ниже.

Изображение слева:

Кувшин пластиковый с двойными стенками

Несколько стальных термосов

Изображение справа:

Чашка для кофе с пластиковой изоляцией, иногда с дополнительным картонным держателем для руки для дополнительной изоляции.


Ваши знания примеров ситуации теплопередачи должны включать …

конструкция термоса

как уменьшить энергию трансфер из дома

как люди и другие животные справляется с низкими температурами

Гомеостаз — терморегуляция, контроль температуры


ВЕРХНЯЯ СТРАНИЦА и субиндекс


IGCSE пересмотр отмечает теплопередачу за счет теплопроводности, конвекции, излучения КС4 физика Научные заметки о теплопередача за счет теплопроводности, конвекции, излучения GCSE руководство по физике примечания по теплопередаче за счет теплопроводности, конвекции, излучения для школы, колледжи, академии, научные курсы, репетиторы, изображения рисунки-диаграммы для теплопередачи за счет теплопроводности, конвекции, примечания к пересмотру радиационной науки теплопередача за счет теплопроводности, конвекции, излучения для пересмотр модулей физики примечания по темам физики в помощь понимание теплопередача за счет теплопроводности, конвекции, радиации университет курсы технических наук карьера в области физики вакансии в отрасли технический лаборант стажировки технические стажировки по инженерной физике США США 8 класс 9 класс 10 AQA физика GCSE примечания по теплопередаче за счет теплопроводности, конвекции, излучения Научные заметки по физике Edexcel теплопередача за счет теплопроводности, конвекции, излучения для OCR 21st век физика наука OCR GCSE Gateway физика наука Примечания WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science

ВЕРХНЯЯ СТРАНИЦА и субиндекс

Передача и преобразование энергии | Национальное географическое общество


Энергия не может быть создана или уничтожена, это означает, что общее количество энергии во Вселенной всегда было и всегда будет постоянным.Однако это не означает, что энергия неизменна; он может изменять форму и даже переноситься между объектами.

Типичный пример передачи энергии, который мы видим в повседневной жизни, — это передача кинетической энергии — энергии, связанной с движением — от одного движущегося объекта к неподвижному объекту посредством работы. В физике работа — это мера передачи энергии и относится к силе, приложенной объектом на расстоянии. Когда клюшка раскачивается и ударяется о неподвижный мяч для гольфа, часть кинетической энергии клюшки передается на мяч, когда клюшка «работает» с мячом.При передаче энергии, подобной этой, энергия перемещается от одного объекта к другому, но остается в той же форме. Передачу кинетической энергии легко наблюдать и понять, но другие важные передачи не так легко визуализировать.

Тепловая энергия связана с внутренней энергией системы из-за ее температуры. Когда вещество нагревается, его температура повышается, потому что молекулы, из которых оно состоит, движутся быстрее и получают тепловую энергию за счет теплопередачи. Температура используется для измерения степени «горячего» или «холодного» объекта, а термин «тепло» используется для обозначения тепловой энергии, передаваемой от более горячей системы к более холодной.Передача тепловой энергии происходит тремя способами: посредством теплопроводности, конвекции и излучения.

Когда тепловая энергия передается между соседними молекулами, которые контактируют друг с другом, это называется проводимостью. Если поместить металлическую ложку в кастрюлю с кипящей водой, даже ее конец, не касающийся воды, станет очень горячим. Это происходит потому, что металл является эффективным проводником, а это означает, что тепло легко проходит через материал. Колебания молекул на конце ложки, касающемся воды, распространяются по всей ложке, пока все молекулы не начнут вибрировать быстрее (т.е., вся ложка нагревается). Некоторые материалы, такие как дерево и пластик, не являются хорошими проводниками — тепло не легко проходит через эти материалы — и вместо этого известны как изоляторы.

Конвекция возникает только в жидкостях, таких как жидкости и газы. Когда вода кипятится на плите, молекулы воды на дне кастрюли находятся ближе всего к источнику тепла и первыми получают тепловую энергию. Они начинают двигаться быстрее и разлетаться, создавая меньшую плотность молекул на дне горшка.Затем эти молекулы поднимаются к верху горшка и заменяются на дне более холодной и плотной водой. Процесс повторяется, создавая поток молекул, которые опускаются, нагреваются, поднимаются, охлаждаются и снова опускаются.

Третий тип теплопередачи — излучение — критически важен для жизни на Земле и важен для обогрева водоемов. При использовании излучения источник тепла не должен касаться нагреваемого объекта; излучение может передавать тепло даже через космический вакуум. Почти вся тепловая энергия на Земле исходит от Солнца и излучается на поверхность нашей планеты, распространяясь в форме электромагнитных волн, таких как видимый свет.Материалы на Земле затем поглощают эти волны, чтобы использовать их для получения энергии или отражать их обратно в космос.

При преобразовании энергии энергия меняет форму. Шар, сидящий на вершине холма, обладает гравитационной потенциальной энергией, которая представляет собой способность объекта выполнять работу из-за его положения в гравитационном поле. Вообще говоря, чем выше на холме находится этот шар, тем больше у него гравитационной потенциальной энергии. Когда сила толкает его вниз по склону, эта потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию.Мяч продолжает терять потенциальную энергию и набирать кинетическую энергию, пока не достигнет подножия холма.

Во Вселенной без трения мяч продолжал бы катиться бесконечно, достигнув дна, поскольку у него была бы только кинетическая энергия. Однако на Земле мяч останавливается у подножия холма из-за того, что кинетическая энергия преобразуется в тепло противодействующей силой трения. Так же, как и с передачей энергии, энергия сохраняется при преобразованиях.

В природе передача и преобразование энергии происходят постоянно, например, в прибрежных дюнах.

Когда тепловая энергия излучается солнцем, оно нагревает и сушу, и океан, но вода имеет высокую удельную теплоемкость, поэтому она нагревается медленнее, чем земля. Эта разница температур создает конвекционный поток, который затем проявляется в виде ветра.

Этот ветер обладает кинетической энергией, которую он может передать песчинкам на пляже, перенося их на небольшое расстояние. Если движущийся песок сталкивается с препятствием, он останавливается из-за трения, создаваемого контактом, и его кинетическая энергия затем преобразуется в тепловую энергию или тепло.Когда со временем накапливается достаточное количество песка, эти столкновения могут создать песчаные дюны и, возможно, даже целое поле дюн.

Эти недавно сформированные песчаные дюны создают уникальную среду для растений и животных. В этих дюнах могут расти растения, используя световую энергию, излучаемую солнцем, для преобразования воды и углекислого газа в химическую энергию, которая хранится в сахаре. Когда животное ест растение, оно использует энергию, хранящуюся в этом сахаре, для нагрева своего тела и движения, преобразовывая химическую энергию в кинетическую и тепловую энергию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *