Presentasi: suhu dan keseimbangan termal - hipermarket pengetahuan. Presentasi: Suhu dan keseimbangan termal - pengetahuan hypermarket apa yang memiliki konduktivitas termal terbesar dan terkecil

Energi batin, seperti apa pun, jenis energi lain, dapat ditransmisikan dari satu tubuh ke tubuh lainnya. Kita sudah dianggap sebagai salah satu contoh transfer semacam itu. - Transmisi energi dari air panas ke sendok dingin. Jenis perpindahan panas ini disebut: konduktivitas termal.

Konduktivitas termal dapat diamati dalam pengalaman berikut. Salah satu ujung kawat tembaga tebal dipasang dalam tripod, dan beberapa anyelir melekat pada kawat (Gbr. 183). Untuk memanaskan ujung kosong kawat di flame alkohol lilin Meleleh, dan anyelir secara bertahap menghilang dari kawat. Pertama, mereka yang berada lebih dekat dengan nyala api akan menghilang, maka pada gilirannya semua.

Bagaimana transmisi energi pada kawat?

Pertama, api panas menyebabkan peningkatan pergerakan osilasi partikel logam di salah satu ujung kawat dan suhunya naik. Maka kenaikan gerakan ini ditransmisikan ke partikel tetangga, dan kecepatan osilasi mereka juga meningkat, I.E. suhu bagian selanjutnya dari kawat naik. Kemudian tingkat osilasi partikel-partikel berikut meningkat, dll. Sangat penting untuk dicatat bahwa selama konduktivitas termal itu sendiri tidak bergerak dari satu ujung tubuh ke ujung tubuh ke ujung lainnya.

Berbagai zat memiliki konduktivitas termal yang berbeda. Ini dapat dilihat pada pengalaman di mana energi ditularkan oleh batang dari logam yang berbeda (Gbr. 184). Dan dari pengalaman hidup, kita tahu bahwa beberapa zat memiliki konduktivitas termal yang lebih besar daripada yang lain.Kuku besi, misalnya, tidak dapat dipanaskan untuk waktu yang lama, berpegangan di tangan Anda, dan Anda dapat menjaga korek api yang terbakar sampai nyala api disentuh dengan tangan.

Logam, terutama perak dan tembaga, memiliki konduktivitas termal yang lebih besar.

Dalam cairan, dengan pengecualian logam cair, seperti merkuri, konduktivitas termal kecil. Konduktivitas termal gas bahkan kurang. Lagipula molekul jauh dari satu sama lain. Dan transfer gerakan dari satu molekul ke molekul lainnya.

Wol, bulu, bulu dan tubuh keropeng lainnya antara serat mereka mengandung udara dan karenanya memiliki konduktivitas termal yang buruk. Itu sebabnya wol, bulu, bulu melindungi hewan dari pendinginan. Melindungi hewan dari pendinginan dan lapisan lemak, yang tersedia dari unggas air, paus, walrus, segel.

Konduktivitas termal terkecil memiliki vakum - gas panas yang sangat panas. Itu dijelaskan oleh fakta bahwa konduktivitas termal, I.E., transfer energi dari satu bagian tubuh ke tubuh lainnya Molekul atau partikel lain dilakukan - akibatnya, di mana tidak ada partikel, konduktivitas termal tidak dapat dilakukan.

Zat dengan konduktivitas termal rendah digunakan di mana perlu untuk mempertahankan energi. Misalnya, dinding bata membantu menjaga energi dalam ruangan dalam ruangan. Bisa lindungi tubuh, dan dari pemanasan, seperti es di ruang bawah tanah,mendaratkan pelel jerami, serbuk gergaji, dan bumi, yang memiliki konduktivitas termal yang buruk.

Pertanyaan. satu.Pengalaman apa yang dapat Anda perhatikan transmisi energi internal dengan tubuh yang solid? 2. Bagaimana transmisi energi untuk kawat logam? 3. Zat apa yang memiliki konduktivitas termal terbesar dan terkecil? Di mana mereka digunakan?

Latihan. satu.Mengapa salju longgar dalam melindungi roti musim dingin? 2. Jelaskan mengapa jerami, jerami, daun kering memiliki konduktivitas termal yang buruk. 3. Diperkirakan konduktivitas termal dari papan pinus adalah 3,7 kali lebih besar dari serbuk gergaji pinus, konduktivitas termal es adalah 21,6 kali lebih banyak dari salju yang baru berambut (salju terdiri dari kristal es kecil). Bagaimana menjelaskan perbedaan ini? 4. Mengapa ekspresi "mantel bulu" salah? 5. Gunting dan pensil berbaring di atas meja memiliki suhu yang sama. Mengapa gunting itu tampak lebih dingin? 6. Jelaskan bagaimana bulu, bulu, bulu pada tubuh hewan, serta pakaian manusia melindungi dari dingin.

Pada paragraf sebelumnya, kami menemukan bahwa ketika jarum rajut logam diturunkan ke dalam gelas dengan air panas, ujung jarum rajut menjadi juga panas. Akibatnya, energi internal, seperti segala jenis energi, dapat ditransfer dari beberapa badan ke orang lain. Energi internal dapat ditularkan dari satu bagian tubuh ke bagian lain. Misalnya, jika salah satu ujung kuku dipanaskan dalam nyala api, maka ujungnya yang lain, yang ada di tangan, secara bertahap memanas dan membakar tangan.

Fenomena penularan energi internal dari satu bagian tubuh ke bagian lain atau dari satu tubuh ke tubuh lainnya dengan kontak langsung disebut konduktivitas termal.

Kami mempelajari fenomena ini, setelah melakukan sejumlah eksperimen dengan tubuh yang solid, cairan dan gas.

Kami akan memasuki ujung tongkat kayu. Dia akan menyala. Ujung tongkat, yang ada di luar, akan dingin. Jadi pohon itu konduktivitas termal yang buruk.

Kami membawa ke Tongkat Kaca Tipis Flame Alkohol. Setelah beberapa waktu, dia memanas, ujung yang lain akan tetap dingin. Akibatnya, gelas memiliki konduktivitas termal yang buruk.

Jika kita memanaskan ujung batang logam dalam nyala api, maka segera seluruh batangnya sangat panas. Pegang di tangan Anda, kita tidak bisa lagi.

Itu berarti bahwa logam dilakukan dengan baik panas, mis. Memiliki konduktivitas termal yang hebat. Perak dan tembaga memiliki konduktivitas termal terbesar.

Pertimbangkan transfer panas dari satu bagian tubuh yang solid ke yang lain pada pengalaman berikutnya.

Buat salah satu ujung kawat tembaga tebal dalam tripod. Ke kawat kita akan melampirkan beberapa anyelir lilin. Saat memanaskan ujung kosong kawat dalam nyala lilin alkohol akan meleleh. Anyelir akan mulai jatuh bertahap (Gbr. 5). Pertama, mereka yang berada lebih dekat dengan nyala api akan menghilang, maka pada gilirannya semua.

Ara. 5. Panas transmisi dari satu bagian tubuh yang solid ke yang lain

Cari tahu bagaimana daya ditransmisikan pada kawat. Kecepatan gerakan osilasi partikel logam meningkat di bagian kawat, yang lebih dekat dengan nyala api. Karena partikel-partikel terus berinteraksi satu sama lain, kecepatan pergerakan partikel tetangga meningkat. Mulai meningkatkan suhu bagian berikutnya dari kawat, dll.

Harus diingat bahwa dengan konduktivitas termal, tidak ada transfer substansi dari satu ujung tubuh ke ujung lainnya.

Pertimbangkan sekarang konduktivitas termal cairan. Ambil tabung reaksi dengan air dan dapatkan bagian atasnya. Permukaan permukaan akan segera direbus, dan di bagian bawah tabung reaksi selama waktu ini hanya dipanaskan (Gbr. 6). Ini berarti bahwa cairan konduktivitas termal kecil, dengan pengecualian merkuri dan logam cair.

Ara. 6. Konduktivitas termal cairan

Ini dijelaskan oleh fakta bahwa dalam cairan molekul terletak pada jarak yang jauh dari satu sama lain daripada pada tubuh yang solid.

Kami menjelajahi konduktivitas termal gas. Tabung kering diletakkan di atas jari dan dipanaskan dalam nyala alkohol dengan pas (Gbr. 7). Jari pada saat yang sama tidak akan merasa hangat.

Ara. 7. Konduktivitas termal gas

Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa jarak antara molekul gas bahkan lebih besar daripada cairan dan benda padat. Akibatnya, konduktivitas termal gas bahkan kurang.

Begitu, konduktivitas termal dalam berbagai zat berbeda.

Pengalaman yang digambarkan pada Gambar 8 menunjukkan bahwa konduktivitas termal dari berbagai logam tidak sama.

Ara. 8. Konduktivitas termal dari logam yang berbeda

Wol, rambut, bulu burung, kertas, colokan dan tubuh berpori lainnya memiliki konduktivitas termal yang buruk. Ini disebabkan oleh kenyataan bahwa ada udara antara serat zat ini. Konduktivitas termal terendah memiliki ruang hampa (ruang terbebaskan dari udara). Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa konduktivitas termal adalah transfer energi dari satu bagian tubuh ke bagian lain, yang terjadi ketika interaksi molekul atau partikel lainnya. Di luar angkasa, di mana tidak ada partikel, konduktivitas termal tidak dapat dilakukan.

Jika ada kebutuhan untuk melindungi tubuh dari pendinginan atau pemanasan, maka oleskan zat dengan konduktivitas termal yang rendah. Jadi, untuk panci, pena terbuat dari plastik. Di rumah dibangun dari bricing atau batu bata dengan konduktivitas termal yang buruk, dan karenanya melindungi tempat-tempat dari pendinginan.

Pertanyaan

Bagaimana transmisi energi pada kawat logam?
Jelaskan pengalaman (lihat Gambar 8), menunjukkan bahwa konduktivitas termal tembaga lebih besar dari konduktivitas termal baja.
Zat apa yang memiliki konduktivitas termal terbesar dan terkecil? Di mana mereka digunakan?
Mengapa bulu, bulu, bulu pada tubuh binatang dan burung, serta pakaian manusia melindungi dari dingin?

Latihan 3.

Mengapa salju longgar dalam melindungi roti musim dingin?
Diperkirakan konduktivitas termal papan pinus adalah 3,7 kali lebih banyak dari serbuk gergaji pinus. Bagaimana menjelaskan perbedaan ini?
Mengapa air tidak membeku di bawah lapisan es yang tebal?
Mengapa ekspresi "pemanasan mantel bulu" salah?

Tugas

Ambil cangkir dengan air panas dan pada saat yang sama menurunkan sumpah logam dan kayu ke dalam air. Sendok mana yang akan menghangatkan lebih cepat? Apa pertukaran panas antara air dan sendok? Bagaimana energi internal air dan sendok berubah?

, Kelas 10.
Subjek: " Suhu dan keseimbangan termal »

Panas fenomena.

Apa jenis perpindahan panas yang Anda ketahui?

Konveksi;

Konduktivitas termal;

Radiasi.

Apa konduktivitas termal?

Jawaban: perpindahan panas dalam interaksi partikel.

Zat apa yang memiliki konduktivitas termal terbesar dan terkecil?

Jawab: Yang terbesar - dari logam, gas terkecil - dalam gas.

Apa fenomena konveksi?

Jawaban: perpindahan panas dengan aliran fluida atau gas.