Конспект
Помещая руку над горячей плитой или над горящей электрической лампочкой, можно по-чувствовать, что над ними поднимаются тёплые струи воздуха.
Небольшая бумажная вертушка, поставлен-ная над пламенем свечи или электрической лампочкой, под действием поднимающегося нагретого воздуха начинает вращаться (рис. 9, а).
Это явление можно объяснить таким обра-зом. Воздух, соприкасаясь с тёплой лампой, нагревается, расширяется и становится менее плотным, чем окружающий его холодный воз-дух. Сила Архимеда, действующая на тёплый воздух со стороны холодного снизу вверх, боль-ше, чем сила тяжести, которая действует на тёплый воздух. В результате нагретый воздух «всплывает», поднимается вверх, а его место занимает холодный воздух.
Такие же явления мы наблюдаем и при на-гревании жидкости снизу. Нагретые слои жидкости - менее плотные и поэтому более лёгкие — вытесняются вверх более тяжёлыми, холодными слоями (рис. 9, 0). Холодные слои жидкости, опустившись вниз, в свою очередь, нагреваются от источника тепла и вновь вытес-няются менее нагретой водой. Благодаря такому движению вся вода равномерно прогревает-ся. Этот процесс становится наглядным, если на дно колбы бросить несколько кристалликов марганцовокислого калия, который окраши-вает струи воды в фиолетовый цвет.
В описанных опытах мы наблюдали еще один вид теплопередачи, называемый конвек-ция (от лат. конвекцио - перенесение). .
Следует помнить, что при конвекции энергия переносится самими струями газа или жидкости.
Так, например, в отапливаемой комнате благодаря конвекции поток теплого воздуха под-нимается вверх, а холодного опускается вниз (рис. 10). Поэтому у потолка воздух всегда теп-лее, чем вблизи пола.
Различают два вида конвекции: естественную (или свободную) и вынужденную. Так, на-гревание жидкости, а также воздуха в комнате являются примерами естественной конвекции.
Вынужденная конвекция наблюдается, если перемешивать жидкость мешалкой, ложкой, насосом и т. д.
Если жидкости и газы прогревать не снизу, а сверху (см. рис. 6, 7), то конвекция не проис-ходит. Нагретые слои не могут опуститься ни-
же холодных, более тяжёлых. Следовательно, для того чтобы в жидкостях и газах происходила конвекция, необхо-
димо их нагревать снизу.
Конвекция в твёрдых телах происходить не может. Нам уже известно, что частицы в твёрдых телах колеблются около определённой точки, удерживаемые сильным взаимным при-тяжением. В связи с этим при нагревании твёрдых тел в них не могут образовываться потоки вещества. Энергия в твёрдых телах может передаваться теплопроводностью.
Нейросеть30 сентября 2024 06:16
Конспект: Конвекция как способ теплопередачи
1. Принципы конвекции
При нагревании воздуха или жидкости возникают потоки, вызванные изменением плотности.
Тёплый воздух, соприкасаясь с горячими предметами (например, плитой или лампочкой), нагревается, расширяется и становится менее плотным.
Сила Архимеда превышает силу тяжести для нагретого воздуха, что вызывает его подъем.
2. Процесс в жидкости
При нагревании жидкости снизу более лёгкие, нагретые слои поднимаются вверх, вытесняя более тяжёлые, холодные слои.
Этот процесс можно продемонстрировать, используя кристаллы марганцовокислого калия для окрашивания воды.
3. Определение конвекции
Конвекция — это передача тепла за счет перемещения вещества (газа или жидкости).
В отапливаемых помещениях теплый воздух поднимается вверх, холодный опускается вниз, что объясняет температурную разницу между потолком и полом.
4. Виды конвекции
Естественная (свободная) конвекция: происходит из-за разницы температур (например, нагревание воздуха в комнате).
Вынужденная конвекция: осуществляется путем механического перемешивания (например, с помощью ложки или насоса).
5. Условия для конвекции
Конвекция происходит только при нагревании снизу.
Нагревание сверху не вызывает конвекции, так как горячие слои не могут опуститься ниже холодных.
6. Конвекция в твердых телах
В твердых телах конвекция невозможна из-за прочности их структуры: частицы колеблются в фиксированных положениях.
В твердых телах теплопередача осуществляется за счет теплопроводности.
Заключение
Конвекция — важный процесс, влияющий на распределение температуры в газах и жидкостях, но ненаправленный поток вещества в твердых телах не происходит. Учет условий нагрева и механики движения потоков позволяет лучше понять тепловые явления в окружающем мире.
Конспект
Помещая руку над горячей плитой или над горящей электрической лампочкой, можно по-чувствовать, что над ними поднимаются тёплые струи воздуха.
Небольшая бумажная вертушка, поставлен-ная над пламенем свечи или электрической лампочкой, под действием поднимающегося нагретого воздуха начинает вращаться (рис. 9, а).
Это явление можно объяснить таким обра-зом. Воздух, соприкасаясь с тёплой лампой, нагревается, расширяется и становится менее плотным, чем окружающий его холодный воз-дух. Сила Архимеда, действующая на тёплый воздух со стороны холодного снизу вверх, боль-ше, чем сила тяжести, которая действует на тёплый воздух. В результате нагретый воздух «всплывает», поднимается вверх, а его место занимает холодный воздух.
Такие же явления мы наблюдаем и при на-гревании жидкости снизу. Нагретые слои жидкости - менее плотные и поэтому более лёгкие — вытесняются вверх более тяжёлыми, холодными слоями (рис. 9, 0). Холодные слои жидкости, опустившись вниз, в свою очередь, нагреваются от источника тепла и вновь вытес-няются менее нагретой водой. Благодаря такому движению вся вода равномерно прогревает-ся. Этот процесс становится наглядным, если на дно колбы бросить несколько кристалликов марганцовокислого калия, который окраши-вает струи воды в фиолетовый цвет.
В описанных опытах мы наблюдали еще один вид теплопередачи, называемый конвек-ция (от лат. конвекцио - перенесение). .
Следует помнить, что при конвекции энергия переносится самими струями газа или жидкости.
Так, например, в отапливаемой комнате благодаря конвекции поток теплого воздуха под-нимается вверх, а холодного опускается вниз (рис. 10). Поэтому у потолка воздух всегда теп-лее, чем вблизи пола.
Различают два вида конвекции: естественную (или свободную) и вынужденную. Так, на-гревание жидкости, а также воздуха в комнате являются примерами естественной конвекции.
Вынужденная конвекция наблюдается, если перемешивать жидкость мешалкой, ложкой, насосом и т. д.
Если жидкости и газы прогревать не снизу, а сверху (см. рис. 6, 7), то конвекция не проис-ходит. Нагретые слои не могут опуститься ни-
же холодных, более тяжёлых. Следовательно, для того чтобы в жидкостях и газах происходила конвекция, необхо-
димо их нагревать снизу.
Конвекция в твёрдых телах происходить не может. Нам уже известно, что частицы в твёрдых телах колеблются около определённой точки, удерживаемые сильным взаимным при-тяжением. В связи с этим при нагревании твёрдых тел в них не могут образовываться потоки вещества. Энергия в твёрдых телах может передаваться теплопроводностью.
### Конспект: Конвекция как способ теплопередачи
#### 1. Принципы конвекции
- При нагревании воздуха или жидкости возникают потоки, вызванные изменением плотности.
- Тёплый воздух, соприкасаясь с горячими предметами (например, плитой или лампочкой), нагревается, расширяется и становится менее плотным.
- Сила Архимеда превышает силу тяжести для нагретого воздуха, что вызывает его подъем.
#### 2. Процесс в жидкости
- При нагревании жидкости снизу более лёгкие, нагретые слои поднимаются вверх, вытесняя более тяжёлые, холодные слои.
- Этот процесс можно продемонстрировать, используя кристаллы марганцовокислого калия для окрашивания воды.
#### 3. Определение конвекции
- Конвекция — это передача тепла за счет перемещения вещества (газа или жидкости).
- В отапливаемых помещениях теплый воздух поднимается вверх, холодный опускается вниз, что объясняет температурную разницу между потолком и полом.
#### 4. Виды конвекции
- **Естественная (свободная) конвекция**: происходит из-за разницы температур (например, нагревание воздуха в комнате).
- **Вынужденная конвекция**: осуществляется путем механического перемешивания (например, с помощью ложки или насоса).
#### 5. Условия для конвекции
- Конвекция происходит только при нагревании снизу.
- Нагревание сверху не вызывает конвекции, так как горячие слои не могут опуститься ниже холодных.
#### 6. Конвекция в твердых телах
- В твердых телах конвекция невозможна из-за прочности их структуры: частицы колеблются в фиксированных положениях.
- В твердых телах теплопередача осуществляется за счет теплопроводности.
### Заключение
Конвекция — важный процесс, влияющий на распределение температуры в газах и жидкостях, но ненаправленный поток вещества в твердых телах не происходит. Учет условий нагрева и механики движения потоков позволяет лучше понять тепловые явления в окружающем мире.