Каким образом осуществляется передача энергии от солнца к земле: Какими способами осуществляется передача энергии из недр Солнца наружу и далее на Землю? Какие изменения при этом претерпевает

Тест по физике Излучение 8 класс

Тест по физике Излучение для учащихся 8 класса с ответами. Тест состоит из 10 вопросов и предназначен для проверки знаний к главе Тепловые явления.

1. Каким способом осуществляется теплопередача от Солнца к Земле?

1) Теплопроводностью
2) Конвекцией
3) Излучением
4) Всеми этими способами

2. Какие тела излучают энергию?

1) Горячие
2) Теплые
3) Холодные
4) Все тела

3. Тело излучает энергию тем интенсивнее, чем

1) оно больше
2) больше его плотность
3) быстрее оно движется
4) выше его температура

4. Эти шары нагреты и имеют одинаковую температуру, но раз­ный цвет: черный, серый, белый. Какой из них остынет бы­стрее всего?

1) №1
2) №2
3) №3
4) Шары остынут одновременно

5. Чтобы поверхность тела, например дирижабля, как можно меньше нагревалась солнцем, ее покрывают краской. Какую краску следует выбрать для этого: черную, синюю, красную, серебристую?

1) Черную
2) Синюю
3) Красную
4) Серебристую

6. В твердых телах энергия передается

1) теплопроводностью
2) конвекцией
3) излучением
4) всеми тремя видами теплопередачи

7. В жидкостях и газах теплопередача осуществляется

1) теплопроводностью
2) конвекцией
3) излучением
4) всеми тремя видами теплопередачи

8. В вакууме энергия передается

1) теплопроводностью
2) конвекцией
3) излучением
4) другим способом

9. Какой способ теплопередачи позволяет людям греться у костра?

1) Излучение
2) Теплопроводность
3) Конвекция

10. Как изменится температура тела, если оно теряет при излуче­нии меньше энергии, чем получает от окружающих тел?

1) Его температура не изменится
2) Она повысится
3) Понизится

Ответы на тест по физике Излучение
1-3
2-4
3-4
4-1
5-4
6-13
7-4
8-3
9-1
10-2

Тесты 8 класс | Тест по физике (8 класс) на тему:

1. Тепловые явления

1.01. В какую энергию превращается механическая энергия свинцового шара при ударе о свинцовую плиту?

А) энергия становится равной 0;        Б) механическая энергия превращается во внутреннюю;

В) увеличивается механическая энергия.

1.02. Какие из перечисленных веществ обладают наименьшей теплопроводностью?

А) твёрдые;        Б) жидкие;        В) газообразные;        Г) твёрдые и жидкие.

1.03. Холодную металлическую ложечку опустили в стакан с горячей водой. Изменилась ли внутренняя энергия ложечки, если да, то каким способом?

А) увеличилась путем совершения работы;        Б) уменьшилась благодаря совершению работы;

В) увеличилась вследствие теплопередачи;        Г) не изменилась.

1.04. В каких из перечисленных веществ может происходить конвекция?

А) в твердых;                Б) в жидких;                В) в газообразных;        Г) в газообразных и жидких.

1.05. В каком из перечисленных веществ теплопередача происходит главным образом путем теплопроводности?

А) воздух;        Б) кирпич;        В) вода.

1.06. Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?

А) только совершением работы;Б) только теплопередачей;  В) совершением работы и теплопередачи.

1.07. Каким способом осуществляется передача энергии от Солнца к Земле?
А) теплопроводностью;        Б) излучением;        В) конвекцией;        Г) работой.

1.08. Какой вид теплопередачи не сопровождается переносом вещества?

А) только конвекция;        Б) только теплопроводность;        В) только излучение и конвекция.

1.09. Какое из перечисленных веществ обладает хорошей теплопроводностью?
А) стекло;        Б) сталь;        В) воздух;        Г) вода.

1.10. В каком случае внутренняя энергия воды изменится?

А) воду несут в ведре;        Б) переливают воду из ведра в чайник; В) нагревают воду до кипения.

1.11. Что называется тепловым движением?

А) упорядоченное движение большого числа молекул;

Б) непрерывное беспорядочное движение большого числа молекул;

В) прямолинейное движение отдельной молекулы.

1.12. Какое из приведенных ниже вариантов является определением внутренней энергии?

А) энергия, которой обладает тело вследствие своего движения;

Б) энергия, которая определяется положением взаимодействующего тел или частей одного и
того же тела;

В) энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

1.13. От каких физических величин зависит внутренняя энергия тела?

А) от массы и скорости тела;        Б) от высоты над землёй и скорости;

В) от температуры и массы тела.

1.14. Зажатую плоскогубцами медную проволоку сгибают и разгибают несколько раз. Изменится ли при этом внутренняя энергия, если да, то каким способом?
А) да теплопередачей;        Б) да, совершением работы;

В) да, теплопередачей и совершением работы;        Г) не изменится.

1.15. Какое физическое явление использовано для устройства и работы ртутного термометра?
А) плавление твердого тела при нагревании;        Б) конвекция в жидкости при нагреве;

В) расширение жидкости при нагревании;        Г) испарение жидкости.

1.16. При погружении части металлической ложки в стакан с горячим чаем не погруженная часть ложки стала горячей. Каким способом осуществилась передача энергии в этом случае?
А) теплопроводностью;        Б) излучением;        В) конвекцией;        Г) работой.

1.17. Как нагревается воздух в комнате от теплого радиатора центрального отопления?

А) излучением;        Б) за счёт явления теплопроводности;        В) путем конвекции.

1.18. Как нагревается чайник с водой на горячей плите?

А) нагревание происходит способом излучения;

Б) нагревание осуществляется только за счет явления теплопроводности;

В) нагревание происходит только за счет конвекции.

1.19. Благодаря каким способам теплопередачи можно греться у костра?

А) теплопроводности;        Б) конвекции и излучения;        В) излучению и теплопроводности.

1.20. В каком состоянии вещества конвекция протекает быстрее (при одинаковых условиях)?
А) в жидком;                Б) в твердом;                В) в газообразном.

1.21. Какое движение молекул и атомов в твердом состоянии называется тепловым?

А) беспорядочное движение частиц во всевозможных направлениях с различными скоростями;

Б) беспорядочное движение частиц во всевозможных направлениях с одинаковыми скоростями при одинаковой температуре;

В) упорядоченное движение частиц со скоростью, пропорциональной температуре;

Г) колебательное движение частиц в различных направлениях около определенных положений равновесия.

1.22. Выполнен опыт с двумя стаканами горячей воды. Первый охладили, другой подняли вверх. Изменилась ли внутренняя энергия воды в первом и во втором стакане?

А) уменьшилась в первом и не изменилась во втором;

Б) не изменилась в первом, уменьшилась во втором;

В) не изменилась ни в первом ни во втором;

Г) в первом уменьшилась, во втором увеличилась.

1.23. Какая температура принята за 100°С?

А) температура льда;        Б) температура человека;        В) температура кипящей воды;

Г) температура кипящей воды при нормальном атмосферном давлении.

1.24. В каком из перечисленных случаев энергия от одного тела к другому передается излучением?

А) при поджаривании яичницы на горячей сковородке;

Б) при нагревании воздуха в комнате радиатором центрального отопления;

В) при нагревании шин автомобиля в результате торможения;

Г) при нагревании земной поверхности Солнцем.

1.25. Выполнили опыт с двумя металлическими пластинами. Первая пластина быта несколько раз прогнута и в результате этого нагрелась. Вторая пластина была поднята вверх над горизонтальной поверхностью. Работа в первом и во втором случаях была совершена одинаковая. Изменилась ли внутренняя энергия пластин?
А) не изменилась у первой, увеличилась у второй;        Б) увеличилась у обеих пластин;

В) увеличилась у первой, не изменилась у второй;        Г) не изменилась у обоих пластин.

1.26. В каком, из перечисленных случаев энергия телу передается в основном теплопроводностью?

А) от нагретой Земли верхним слоем атмосферы;        Б) человеку, греющемуся у костра;

В) от горячего утюга к разглаживаемому белью;        Г) человеку, согревающемуся бегом.

1.27. Одни утюг нагрет до 200°С, другой до температуры 400°С. Излучение какого из них

больше?

А) одинаково;        Б) у первого больше, чем у второго;        В) у второго больше, чем у первого.

1.28. Одна колба покрыта копотью, другая побелена известью. Обе наполнены холодной водой одинаковой температуры. В какой колбе быстрее нагреется вода, если колбы находятся на солнце?

А) в забеленной колбе; Б) в закопченной колбе; В) в обеих температура повысится одинаково.

1.29. Изменится ли температура тела, если оно больше поглощает энергию излучения, чем

испускает?

А) да, тело нагревается;        Б) да, тело охлаждается;        В) не изменится.

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

А) металл обладает хорошей теплопроводностью, за счет этого газ охлаждается, его плотность становится больше, а разница в давлении в трубе и вне её уменьшается, что и вызывает ухудшение тяги в трубе;

Б) металл обладает плохой теплопроводностью, поэтому разность давлений в трубе и вне ее
не изменяется, газ не поднимается вверх;

В) тяга одинакова.

Ключи правильных ответов к тесту 1. Тепловые явления

Тест по физике (8 класс) на тему: Тест «Тепловые явления»

1. Тепловые явления

1.01. В какую энергию превращается механическая энергия свинцового шара при ударе о
свинцовую плиту?

А) энергия становится равной 0;        Б) механическая энергия превращается во внутреннюю;

В) увеличивается механическая энергия.

1.02. Какие из перечисленных веществ обладают наименьшей теплопроводностью?

А) твёрдые;        Б) жидкие;        В) газообразные;        Г) твёрдые и жидкие.

1.03. Холодную металлическую ложечку опустили в стакан с горячей водой. Изменилась ли внутренняя энергия ложечки, если да, то каким способом?

А) увеличилась путем совершения работы;        

Б) уменьшилась благодаря совершению работы;

В) увеличилась вследствие теплопередачи;        Г) не изменилась.

1.04. В каких из перечисленных веществ может происходить конвекция?

А) в твердых;                Б) в жидких;                В) в газообразных;        Г) в газообразных и жидких.

1.05. В каком из перечисленных веществ теплопередача происходит главным образом путем

теплопроводности?

А) воздух;        Б) кирпич;        В) вода.

1.06. Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?

А) только совершением работы;        Б) только теплопередачей;

В) совершением работы и теплопередачи.

1.07. Каким способом осуществляется передача энергии от Солнца к Земле?
А) теплопроводностью;        Б) излучением;        В) конвекцией;        Г) работой.

1.08. Какой вид теплопередачи не сопровождается переносом вещества?

А) только конвекция;        Б) только теплопроводность;        

В) только излучение и конвекция.

1.09. Какое из перечисленных веществ обладает хорошей теплопроводностью?
А) стекло;        Б) сталь;        В) воздух;        Г) вода.

1.10. В каком случае внутренняя энергия воды изменится?

А) воду несут в ведре;        Б) переливают воду из ведра в чайник;

В) нагревают воду до кипения.

1.11. Что называется тепловым движением?

А) упорядоченное движение большого числа молекул;

Б) непрерывное беспорядочное движение большого числа молекул;

В) прямолинейное движение отдельной молекулы.

1.12. Какое из приведенных ниже вариантов является определением внутренней энергии?

А) энергия, которой обладает тело вследствие своего движения;

Б) энергия, которая определяется положением взаимодействующего тел или частей одного и
того же тела;

В) энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

1.13. От каких физических величин зависит внутренняя энергия тела?

А) от массы и скорости тела;        Б) от высоты над землёй и скорости;

В) от температуры и массы тела.

1.14. Зажатую плоскогубцами медную проволоку сгибают и разгибают несколько раз. Изменится ли при этом внутренняя энергия, если да, то каким способом?
А) да теплопередачей;        Б) да, совершением работы;

В) да, теплопередачей и совершением работы;        Г) не изменится.

1.15. Какое физическое явление использовано для устройства и работы ртутного термометра?
А) плавление твердого тела при нагревании;        Б) конвекция в жидкости при нагреве;

В) расширение жидкости при нагревании;        Г) испарение жидкости.

1.16. При погружении части металлической ложки в стакан с горячим чаем не погруженная
часть ложки стала горячей. Каким способом осуществилась передача энергии в этом случае?
А) теплопроводностью;        Б) излучением;        В) конвекцией;        Г) работой.

1.17. Как нагревается воздух в комнате от теплого радиатора центрального отопления?

А) излучением;        Б) за счёт явления теплопроводности;        В) путем конвекции.

1.18. Как нагревается чайник с водой на горячей плите?

А) нагревание происходит способом излучения;

Б) нагревание осуществляется только за счет явления теплопроводности;

В) нагревание происходит только за счет конвекции.

1.19. Благодаря каким способам теплопередачи можно греться у костра?

А) теплопроводности;        Б) конвекции и излучения;        В) излучению и теплопроводности.

1.20. В каком состоянии вещества конвекция протекает быстрее (при одинаковых условиях)?
А) в жидком;                Б) в твердом;                В) в газообразном.

1.21. Какое движение молекул и атомов в твердом состоянии называется тепловым?

А) беспорядочное движение частиц во всевозможных направлениях с различными скоростями;

Б) беспорядочное движение частиц во всевозможных направлениях с одинаковыми скоростями при одинаковой температуре;

В) упорядоченное движение частиц со скоростью, пропорциональной температуре;

Г) колебательное движение частиц в различных направлениях около определенных положений равновесия.

1.22. Выполнен опыт с двумя стаканами горячей воды. Первый охладили, другой подняли вверх. Изменилась ли внутренняя энергия воды в первом и во втором стакане?

А) уменьшилась в первом и не изменилась во втором;

Б) не изменилась в первом, уменьшилась во втором;

В) не изменилась ни в первом ни во втором;

Г) в первом уменьшилась, во втором увеличилась.

1.23. Какая температура принята за 100°С?

А) температура льда;        Б) температура человека;        В) температура кипящей воды;

Г) температура кипящей воды при нормальном атмосферном давлении.

1.24. В каком из перечисленных случаев энергия от одного тела к другому передается излучением?

А) при поджаривании яичницы на горячей сковородке;

Б) при нагревании воздуха в комнате радиатором центрального отопления;

В) при нагревании шин автомобиля в результате торможения;

Г) при нагревании земной поверхности Солнцем.

1.25. Выполнили опыт с двумя металлическими пластинами. Первая пластина быта несколько раз прогнута и в результате этого нагрелась. Вторая пластина была поднята вверх над горизонтальной поверхностью. Работа в первом и во втором случаях была совершена одинаковая. Изменилась ли внутренняя энергия пластин?
А) не изменилась у первой, увеличилась у второй;        Б) увеличилась у обеих пластин;

В) увеличилась у первой, не изменилась у второй;        Г) не изменилась у обоих пластин.

1.26. В каком, из перечисленных случаев энергия телу передается в основном теплопроводностью?

А) от нагретой Земли верхним слоем атмосферы;        Б) человеку, греющемуся у костра;

В) от горячего утюга к разглаживаемому белью;        Г) человеку, согревающемуся бегом.

1.27. Одни утюг нагрет до 200°С, другой до температуры 400°С. Излучение какого из них

больше?

А) одинаково;        Б) у первого больше, чем у второго;        

В) у второго больше, чем у первого.

1.28. Одна колба покрыта копотью, другая побелена известью. Обе наполнены холодной водой одинаковой температуры. В какой колбе быстрее нагреется вода, если колбы находятся на солнце?

А) в забеленной колбе;        Б) в закопченной колбе;        

В) в обеих температура повысится одинаково.

1.29. Изменится ли температура тела, если оно больше поглощает энергию излучения, чем

испускает?

А) да, тело нагревается;        Б) да, тело охлаждается;        В) не изменится.

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

А) металл обладает хорошей теплопроводностью, за счет этого газ охлаждается, его плотность становится больше, а разница в давлении в трубе и вне её уменьшается, что и вызывает ухудшение тяги в трубе;

Б) металл обладает плохой теплопроводностью, поэтому разность давлений в трубе и вне ее
не изменяется, газ не поднимается вверх;

В) тяга одинакова.

Ключи правильных ответов

Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение

«Виды теплопередачи:
теплопроводность, конвекция, излучение»

Теплопередача – это способ изменения внутренней энергии тела при передаче энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому без совершения работы. Существуют следующие виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Теплопроводность – это процесс передачи энергии от одного тел а к другому или от одной части тела к дpугой благодаря тепловому движению частиц. Важно, что при теплопроводности не происходит перемещения вещества, от одного тела к другом у или от одной части телa к другой передается энергия.

Разные вещества обладают разной теплопроводностью. Если на дно пробирки, наполненной водой, положить кусочек льда и верхний её конец поместить над пламенем спиртовки, то через некоторое время вода в верхней части пробирки закипит, а лёд при этом не растает. Следовательно, вода, так же как и все жидкости, обладает плохой теплопроводностью.

Ещё более плохой теплопроводность ю обладают газы. Возьмём пробирку, в которой нет ничего, кроме воздуха, и расположим её над пламенем спиртовки. Палец, помещённый в пробирку, не почувствует тепла. Следовательно, воздух и другие газы обладает плохой теплопроводностью.

Хорошими проводниками теплоты являются металлы, самыми плохими — сильно разреженные газы. Это объясняется особенностями их строения. Молекулы газов находятся друг от друга на расстояниях, больших, чем молекулы твёрдых тел, и значительно реже сталкиваются. Поэтому и передача энергии от одних молекул к другим в газах происходит не столь интенсивно, как в твёрдых телах. Теплопроводность жидкости занимает промежуточное положение между теплопроводностью газов и твёрдых тел.

Конвекция

Как известно, газы и жидкости плохо проводят теплоту. В то же время от батарей парового отопления нагревается воздух. Это происходит благодаря такому виду теплопроводности, как конвекция.

Если вертушку, сделанную из бумаги, поместить над источником тепла, то вертушка начнёт вращаться. Это происходит потому, что нагретые менее плотные слои воздуха под действием выталкивающей силы поднимаются вверх, а более холодные движутся вниз и занимают их место, что и приводит к вращению вертушки.

Конвекция — вид теплопередачи, при котором энергия передаётся слоями жидкости или газа.  Конвекция связана с переносом вещества, поэтому она может осуществляться только в жидкостях и газах; в твёрдых телах конвекция не происходит.

Излучение

Третий вид теплопередачи — излучение. Если поднести руку к спирали электроплитки, включённой в сеть, к горящей электрической лампочке, к нагретому утюгу, к батарее отопления и т.п., то можно явно ощутить тепло.

Опыты также показывают, что чёрные тела хорошо поглощают и излучают энергию, а белые или блестящие плохо испускают и плохо поглощают её. Они хорошо энергию отражают. Поэтому понятно, почему летом носят светлую одежду, почему дома на юге предпочитают красить в белый цвет.

Путём излучения энергия передаётся от Солнца к Земле. Поскольку пространство между Солнцем и Землёй представляет собой вакуум (высота атмосферы Земли много меньше расстояния от неё до Солнца), то энергия не может передаваться ни путём конвекции, ни путём теплопроводности. Таким образом, для передачи энергии путём излучения не требуется наличия какой-либо среды, эта теплопередача может осуществляться и в вакууме.

Конспект урока «Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение».

Следующая тема: «Количество теплоты. Удельная теплоёмкость».

теплопроводность, конвекция, излучение – FIZI4KA

1. Существуют три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность можно наблюдать на следующем опыте. Если к металлическому стержню с помощью воска прикрепить несколько гвоздиков (рис. 68), закрепить один конец стержня в штативе, а другой нагревать на спиртовке, то через некоторое время гвоздики начнут отпадать от стержня: сначала отпадет тот гвоздик, который ближе к спиртовке, затем следующий и т.д.

Это происходит потому, что при повышении температуры воск начинает плавиться. Поскольку гвоздики отпадали не одновременно, а постепенно, можно сделать вывод, что температура стержня повышалась постепенно. Следовательно, постепенно увеличивалась и внутренняя энергия стержня, она передавалась от одного его конца к другому.

2. Передачу энергии при теплопроводности можно объяснить с точки зрения внутреннего строения вещества. Молекулы ближнего к спиртовке конца стержня получают от неё энергию, их энергия увеличивается, они начинают более интенсивно колебаться и передают часть своей энергии соседним частицам, заставляя их колебаться быстрее. Те, в свою очередь передают энергию своим соседям, и процесс передачи энергии распространяется по всему стержню. Увеличение кинетической энергии частиц приводит к повышению температуры стержня.

Важно, что при теплопроводности не происходит перемещения вещества, от одного тела к другому или от одной части тела к другой передается энергия.

Процесс передачи энергии от одного тела к другому или от одной части тела к другой благодаря тепловому движению частиц называется теплопроводностью.

3. Разные вещества обладают разной теплопроводностью. Если на дно пробирки, наполненной водой, положить кусочек льда и верхний её конец поместить над пламенем спиртовки, то через некоторое время вода в верхней части пробирки закипит, а лёд при этом не растает. Следовательно, вода, так же как и все жидкости, обладает плохой теплопроводностью.

Ещё более плохой теплопроводностью обладают газы. Возьмём пробирку, в которой нет ничего, кроме воздуха, и расположим её над пламенем спиртовки. Палец, помещённый в пробирку, не почувствует тепла. Следовательно, воздух и другие газы обладает плохой теплопроводностью.

Хорошими проводниками теплоты являются металлы, самыми плохими — сильно разреженные газы. Это объясняется особенностями их строения. Молекулы газов находятся друг от друга на расстояниях, больших, чем молекулы твёрдых тел, и значительно реже сталкиваются. Поэтому и передача энергии от одних молекул к другим в газах происходит не столь интенсивно, как в твёрдых телах. Теплопроводность жидкости занимает промежуточное положение между теплопроводностью газов и твёрдых тел.

4. Как известно, газы и жидкости плохо проводят теплоту. В то же время от батарей парового отопления нагревается воздух. Это происходит благодаря такому виду теплопроводности, как конвекция.

Если на дно колбы с водой аккуратно через трубочку опустить кристаллик марганцево-кислого калия и нагревать колбу снизу так, чтобы пламя касалось её в том месте, где лежит кристаллик, то можно увидеть, как со дна колбы будут подниматься окрашенные струйки воды. Достигнув верхних слоёв воды, эти струйки начнут опускаться.

Объясняется это явление так. Нижний слой воды нагревается от пламени спиртовки. Нагреваясь, вода расширяется, её объём увеличивается, а плотность соответственно уменьшается. На этот слой воды действует архимедова сила, которая выталкивает нагретый слой жидкости вверх. Его место занимает опустившийся вниз холодный слой воды, который, в свою очередь, нагреваясь, перемещается вверх и т.д. Следовательно, энергия в данном случае переносится поднимающимися потоками жидкости (рис. 69).

Подобным образом осуществляется теплопередача и в газах. Если вертушку, сделанную из бумаги, поместить над источником тепла (рис. 70), то вертушка начнёт вращаться. Это происходит потому, что нагретые менее плотные слои воздуха под действием выталкивающей силы поднимаются вверх, а более холодные движутся вниз и занимают их место, что и приводит к вращению вертушки.

Теплопередача, которая осуществляется в этом опыте и в опыте, изображенном на рисунках 69, 70, называется конвекцией.

Конвекция — вид теплопередачи, при котором энергия передаётся слоями жидкости или газа.

Конвекция связана с переносом вещества, поэтому она может осуществляться только в жидкостях и газах; в твёрдых телах конвекция не происходит.

5. Третий вид теплопередачи — излучение. Если поднести руку к спирали электроплитки, включённой в сеть, к горящей электрической лампочке, к нагретому утюгу, к батарее отопления и т.п., то можно явно ощутить тепло.

Если закрепить металлическую коробочку (теплоприёмник), одна сторона которой блестящая, а другая чёрная, в штативе, соединить коробочку с манометром, а затем налить в сосуд, у которого одна поверхность белая, а другая чёрная, кипяток, то, повернув сосуд к чёрной стороне теплоприёмника сначала белой стороной, а затем чёрной, можно заметить, что уровень жидкости в колене манометра, соединённом с теплоприёмником, понизится. При этом он сильнее понизится, когда сосуд обращён к теплоприёмнику чёрной стороной (рис. 71).

Понижение уровня жидкости в манометре происходит потому, что воздух в теплоприёмнике расширяется, это возможно при нагревании воздуха. Следовательно, воздух получает от сосуда с горячей водой энергию, нагревается и расширяется. Поскольку воздух обладает плохой теплопроводностью и конвекция в данном случае не происходит, т.к. плитка и теплоприёмник располагаются на одном уровне, то остаётся признать, что сосуд с горячей водой излучает энергию.

Опыт также показывает, что чёрная поверхность сосуда излучает больше энергии, чем белая. Об этом свидетельствует разный уровень жидкости в колене манометра, соединённом с теплоприёмником.

Чёрная поверхность не только излучает больше энергии, но и больше поглощает. Это можно также доказать экспериментально, если поднести включённую в сеть электроплитку сначала к блестящей стороне тенлоприёмника, а затем к чёрной. Во втором случае жидкость в колене манометра, соединённом с теплоприёмником, опустится ниже, чем в первом.

Таким образом, чёрные тела хорошо поглощают и излучают энергию, а белые или блестящие плохо испускают и плохо поглощают её. Они хорошо энергию отражают. Поэтому понятно, почему летом носят светлую одежду, почему дома на юге предпочитают красить в белый цвет.

Путём излучения энергия передаётся от Солнца к Земле. Поскольку пространство между Солнцем и Землёй представляет собой вакуум (высота атмосферы Земли много меньше расстояния от неё до Солнца), то энергия не может передаваться ни путём конвекции, ни путём теплопроводности. Таким образом, для передачи энергии путём излучения не требуется наличия какой-либо среды, эта теплопередача может осуществляться и в вакууме.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. В твёрдых телах теплопередача может осуществляться путём

1) конвекции
2) излучения и конвекции
3) теплопроводности
4) конвекции и теплопроводности

2. Теплопередача путём конвекции может происходить

1) только в газах
2) только в жидкостях
3) только в газах и жидкостях
4) в газах, жидкостях и твёрдых телах

3. Каким способом можно осуществить теплопередачу между телами, разделёнными безвоздушным пространством?

1) только с помощью теплопроводности
2) только с помощью конвекции
3) только с помощью излучения
4) всеми тремя способами

4. Благодаря каким видам теплопередачи в ясный летний день нагревается вода в водоёмах?

1) только теплопроводность
2) только конвекция
3) излучение и теплопроводность
4) конвекция и теплопроводность

5. Какой вид теплопередачи не сопровождается переносом вещества?

1) только теплопроводность
2) только конвекция
3) только излучение
4) только теплопроводность и излучение

6. Какой(-ие) из видов теплопередачи сопровождается(-ются) переносом вещества?

1) только теплопроводность
2) конвекция и теплопроводность
3) излучение и теплопроводность
4) только конвекция

7. В таблице приведены значения коэффициента, который характеризует скорость процесса теплопроводности вещества, для некоторых строительных материалов.

В условиях холодной зимы наименьшего дополнительного утепления при равной толщине стен требует дом из

1) газобетона
2) железобетона
3) силикатного кирпича
4) дерева

8. Стоящие на столе металлическую и пластмассовую кружки одинаковой вместимости одновременно заполнили горячей водой одинаковой температуры. В какой кружке быстрее остынет вода?

1) в металлической
2) в пластмассовой
3) одновременно
4) скорость остывания воды зависит от её температуры

9. Открытый сосуд заполнен водой. На каком рисунке правильно изображено направление конвекционных потоков при приведённой схеме нагревания?

10. Воду равной массы нагрели до одинаковой температуры и налили в две кастрюли, которые закрыли крышками и поставили в холодное место. Кастрюли совершенно одинаковы, кроме цвета внешней поверхности: одна из них чёрная, другая блестящая. Что произойдёт с температурой воды в кастрюлях через некоторое время, пока вода не остыла окончательно?

1) Температура воды не изменится ни в той, ни в другой кастрюле.
2) Температура воды понизится и в той, и в другой кастрюле на одно и то же число градусов.
3) Температура воды в блестящей кастрюле станет ниже, чем в чёрной.
4) Температура воды в чёрной кастрюле станет ниже, чем в блестящей.

11. Учитель провёл следующий опыт. Раскалённая плитка (1) размещалась напротив полой цилиндрической закрытой коробки (2), соединённой резиновой трубкой с коленом U-образного манометра (3). Первоначально жидкость в коленах находилась на одном уровне. Через некоторое время уровни жидкости в манометре изменились (см. рисунок).

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

1) Передача энергии от плитки к коробке осуществлялась преимущественно за счёт излучения.
2) Передача энергии от плитки к коробке осуществлялась преимущественно за счёт конвекции.
3) В процессе передачи энергии давление воздуха в коробке увеличивалось.
4) Поверхности чёрного матового цвета по сравнению со светлыми блестящими поверхностями лучше поглощают энергию.
5) Разность уровней жидкости в коленах манометра зависит от температуры плитки.

12. Из перечня приведённых ниже высказываний выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Внутреннюю энергию тела можно изменить только в процессе теплопередачи.
2) Внутренняя энергия тела равна сумме кинетической энергии движения молекул тела и потенциальной энергии их взаимодействия.
3) В процессе теплопроводности осуществляется передача энергии от одних частей тела к другим.
4) Нагревание воздуха в комнате от батарей парового отопления происходит, главным образом, благодаря излучению.
5) Стекло обладает лучшей теплопроводностью, чем металл.

Ответы

Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение

3.8 (75%) 4 votes

Тест по физике за 8 класс. Тепловые явления. Ответы.

ФАМИЛИЯ ИМЯ ________________________

Тест по физике за 8 класс.

Тепловые явления

1. В какую энергию превращается механическая энергия свинцового шара при ударе о
свинцовую плиту?

А) энергия становится равной 0; Б) механическая энергия превращается во внутреннюю;

В) увеличивается механическая энергия.

2. Какие из перечисленных веществ обладают наименьшей теплопроводностью?

А) твёрдые; Б) жидкие; В) газообразные; Г) твёрдые и жидкие.

3. Холодную металлическую ложечку опустили в стакан с горячей водой. Изменилась ли внутренняя энергия ложечки, если да, то каким способом?

А) увеличилась путем совершения работы;

Б) уменьшилась благодаря совершению работы;

В) увеличилась вследствие теплопередачи; Г) не изменилась.

4. В каких из перечисленных веществ может происходить конвекция?

А) в твердых; Б) в жидких; В) в газообразных; Г) в газообразных и жидких.

5. В каком из перечисленных веществ теплопередача происходит главным образом путем

теплопроводности?

А) воздух; Б) кирпич; В) вода.

6. Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?

А) только совершением работы; Б) только теплопередачей;

В) совершением работы и теплопередачи.

7. Каким способом осуществляется передача энергии от Солнца к Земле?
А) теплопроводностью; Б) излучением; В) конвекцией; Г) работой.

8. Какой вид теплопередачи не сопровождается переносом вещества?

А) только конвекция; Б) только теплопроводность;

В) только излучение и конвекция.

9. Какое из перечисленных веществ обладает хорошей теплопроводностью?
А) стекло; Б) сталь; В) воздух; Г) вода.

10. В каком случае внутренняя энергия воды изменится?

А) воду несут в ведре; Б) переливают воду из ведра в чайник;

В) нагревают воду до кипения.

11. Что называется тепловым движением?

А) упорядоченное движение большого числа молекул;

Б) непрерывное беспорядочное движение большого числа молекул;

В) прямолинейное движение отдельной молекулы.

12. Какое из приведенных ниже вариантов является определением внутренней энергии?

А) энергия, которой обладает тело вследствие своего движения;

Б) энергия, которая определяется положением взаимодействующего тел или частей одного и
того же тела;

В) энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

13. Зажатую плоскогубцами медную проволоку сгибают и разгибают несколько раз. Изменится ли при этом внутренняя энергия, если да, то каким способом?
А) да теплопередачей; Б) да, совершением работы;

В) да, теплопередачей и совершением работы; Г) не изменится.

14. Как нагревается воздух в комнате от теплого радиатора центрального отопления?

А) излучением; Б) за счёт явления теплопроводности; В) путем конвекции.

15. В каком состоянии вещества конвекция протекает быстрее (при одинаковых условиях)?
А) в жидком; Б) в твердом; В) в газообразном.

16. Какая температура принята за 100°С?

А) температура льда; Б) температура человека; В) температура кипящей воды;

Г) температура кипящей воды при нормальном атмосферном давлении.

17. Одни утюг нагрет до 200°С, другой до температуры 400°С. Излучение какого из них

больше?

А) одинаково; Б) у первого больше, чем у второго;

В) у второго больше, чем у первого.

18. Изменится ли температура тела, если оно больше поглощает энергию излучения, чем

испускает?

А) да, тело нагревается; Б) да, тело охлаждается; В) не изменится.

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

А) металл обладает хорошей теплопроводностью, за счет этого газ охлаждается, его плотность становится больше, а разница в давлении в трубе и вне её уменьшается, что и вызывает ухудшение тяги в трубе;

Б) металл обладает плохой теплопроводностью, поэтому разность давлений в трубе и вне ее
не изменяется, газ не поднимается вверх;

В) тяга одинакова.

20. Одна колба покрыта копотью, другая побелена известью. Обе наполнены холодной водой одинаковой температуры. В какой колбе быстрее нагреется вода, если колбы находятся на солнце?

А) в забеленной колбе; Б) в закопченной колбе;

В) в обеих температура повысится одинаково.

ОТВЕТЫ:

2B: Следуя за потоком энергии

Часть B: Следуя за потоком энергии

Профиль атмосферы и заходящее солнце представлены на этом изображении, сделанном членом экипажа 15-й экспедиции на Международной космической станции. Июнь 2007 г. Источник: NASA
.

Солнечная энергия влияет на климат Земли. Энергия солнца нагревает поверхность Земли, нагревает атмосферу, обеспечивает энергией для фотосинтеза, вызывает испарение, управляет погодой и водными циклами и поддерживает океанические течения.На фотографии космонавта справа, сделанной с Международной космической станции, вы можете увидеть закат сквозь атмосферу.

Когда мы смотрим на небо с земли, кажется, что атмосфера существует вечно, но на самом деле она очень тонкая по сравнению с диаметром Земли. Чтобы получить представление о толщине тропосферы и стратосферы, двух важных слоев атмосферы, попробуйте это простое упражнение. С помощью циркуля начертите круг радиусом 127 мм. Этот круг представляет Землю и самую внутреннюю атмосферу.Линия толщиной 1 мм, нарисованная вашим карандашом, представляет собой среднюю толщину первых двух слоев атмосферы: тропосферы, области погоды и стратосферы, которая защищает нас от большей части вредного ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. . При работе с этими лабораториями помните об этом относительном масштабе.

В приведенном ниже примере линия представляет толщину атмосферы до верха стратосферы (на высоте 50 км над поверхностью). Девяносто девять процентов массы атмосферных газов находятся в пределах 32 км от поверхности Земли, в этих двух слоях.Одна тропосфера содержит 75–80 процентов массы атмосферы. Внешний край линии 1 мм будет на расстоянии 128 мм от центра дуги (радиус Земли = 6371 км). На рисунке ниже пиксели используются в качестве меры расстояния. Чтобы почувствовать, насколько «тонка» атмосфера, вы можете попробовать это занятие на открытом воздухе, используя шкалу метров.

Provenance: Betsy Youngman
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons. org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

Излучение — это передача энергии невидимыми электромагнитными волнами. Вы, наверное, видели тепловую лампу, нагревающую еду в кафетерии; Тепловая лампа использует один тип длинноволнового электромагнитного излучения, инфракрасное излучение , инфракрасное излучение : длинноволновое, электромагнитное излучение лучистого тепла, излучаемого всеми горячими объектами.В электромагнитном спектре его можно найти между микроволновым излучением и видимым светом. световые волны, чтобы нагреть пищу. Энергия передается от Солнца к Земле посредством электромагнитных волн или излучения. Большая часть энергии, которая проходит через верхние слои атмосферы и достигает поверхности Земли, имеет две формы: видимый и инфракрасный свет. Большая часть этого света находится в видимом спектре. Когда солнечный свет входит в систему Земли, может произойти одно из двух: он может либо поглощаться, либо отражаться.Как только энергия поглощается земной системой, она трансформируется и передается. В конце концов, после многократных передач это излучение излучается обратно в космос, поддерживая нашу планету в энергетическом равновесии.

Вся материя состоит из частиц, таких как атомы и молекулы. Эти частицы всегда находятся в движении; это движение известно как кинетическая энергия. Тепловая энергия единицы вещества — это полная кинетическая энергия всех частиц в данном объеме, которую мы измеряем как температуру.Передача энергии из одной области в другую называется теплом. Эта передача энергии может происходить за счет трех процессов: излучения, проводимости и конвекции. Тепловая энергия или тепло всегда перемещается от более теплых (имеющих больше энергии) предметов к более прохладным (имеющим меньше энергии). Например, когда вы касаетесь кубика льда теплой рукой, энергия передается от вашей руки, к кубику льда , заставляя его таять.

В этой лаборатории вы изучите сложные энергетические пути и баланс, которые помогают удерживать нашу планету в идеальном температурном диапазоне.

Обзор энергетического пути

Для начала прочтите текст на интерактивном графике ниже, чтобы понять, как солнечная энергия движется через систему. В интерактивном режиме вам нужно будет щелкнуть стрелки вперед и назад, чтобы пройти пять шагов по этому упрощенному пути. Чтобы воспроизвести интерактив во второй раз, нажмите кнопку «Начать заново» в конце слайдов. Примечание: изображения процессов не масштабированы. Чтобы просмотреть этот интерактив на iPad, используйте эту ссылку, чтобы загрузить / открыть бесплатное приложение TERC EarthLabs.

Пошаговое выполнение процесса

Затем, чтобы получить более глубокое представление о радиационном балансе Земли, используйте следующий интерактив, чтобы шагнуть через то, как энергия движется от Солнца к Земле и обратно в космос. Прочтите текст и изучите графику в этом более сложном интерактивном Глобальном энергетическом балансе (щелкните ссылку, чтобы открыть интерактив в новом окне. Примечание: этот интерактив доступен только на устройстве с поддержкой флэш-памяти).

В интерактивном режиме вам нужно будет щелкнуть текст на изображениях, чтобы собрать сведения, необходимые для ответа на вопросы о глобальном энергетическом балансе.Чтобы получить доступ к интерактиву, вы можете щелкнуть ссылку или изображение слева, чтобы просмотреть интерактивный. Используйте кнопку Назад , чтобы вернуться на эту страницу после завершения просмотра интерактивного.

Изучив интерактивную информацию, ответьте на вопросы Проверка , перечисленные ниже о Глобальном энергетическом балансе.

Стать бухгалтером-энергетиком

Теперь, когда вы освоили интерактивный режим «Глобальный энергетический баланс», просмотрите годовую диаграмму энергетического баланса Земли, показанную ниже.

Чтобы упростить учет, вы разделите процесс потока энергии на три части. Используйте диаграммы и текст ниже, чтобы направлять свои действия. Хотя процесс является непрерывным, а не поэтапным, это упражнение поможет вам выделить детали и создать «учетную запись» энергии.

Перед тем, как начать, вам нужно будет собрать 100 пенни, бумажные квадраты, фишки для покера, Lego или маленькие кубики, чтобы помочь вам в ведении бухгалтерского учета. Также вам понадобятся 3 цветных карандаша: красный, синий и оранжевый.Когда у вас появятся необходимые расходные материалы, загрузите и распечатайте этот лист записи энергетического баланса (Acrobat (PDF) 1 МБ, декабрь 3 18) и копию Инструкций по энергетическому балансу (Acrobat (PDF) 2,6 МБ, 29 марта 13), чтобы читать во время работы в лаборатории. .

После того, как вы соберете свои материалы, вы прочтете часть напечатанных инструкций, а затем переместите пенни, представляющие энергию, из одного места в другое.

Обзор энергетических путей
Начните это занятие с получения обзора энергетических путей.Используя приведенный выше рисунок, определите приходящую солнечную радиацию. На вашей печатной версии рисунка раскрасьте входящее излучение синим цветом. Затем раскрасьте стрелки, представляющие исходящее излучение, в красный цвет, а стрелки скрытого и явного тепла — в оранжевый. Теперь вы разделили входящую и исходящую радиацию.

Часть 1. Входящее солнечное излучение

Солнечная энергия в форме излучения постоянно перемещается в космосе; купание нашей планеты и ее атмосферы. Излучение, достигающее верхних слоев атмосферы, либо отражается, либо поглощается.

1. Происхождение: Источник изображения НАСА: http://eol.jsc.nasa.gov/scripts/sseop/photo.pl?mission=ISS015&roll=E&frame=10469
   Повторное использование: Этот элемент находится в общественном достоянии и может быть использован повторно свободно без ограничений.

   Прочтите первые пять слайдов загруженного вами PDF-файла (см. Выше).

2. Начните со 100 объектов (т. Е. Пенсов). Разделите их на пять столбцов на листе бумаги следующим образом. Эти гроши представляют собой 100 процентов солнечной энергии, поступающей от солнца, или 100 единиц.Сложите монеты в стопку в соответствии с тем, что происходит с каждой единицей энергии, когда она движется через атмосферу на пути к поверхности Земли, как показано на схеме выше.
   

   23 единицы & acirc; & # 128; & # 147; отраженный облаками и атмосферой
   7 единиц & acirc; & # 128; & # 147; отражается от поверхности Земли
   19 единиц & acirc; & # 128; & # 147; поглощается атмосферой (озон, аэрозоли, пыль)
   4 единицы & acirc; & # 128; & # 147; поглощается облаками
   47 единиц & acirc; & # 128; & # 147; поглощается поверхностью Земли (в основном океаном)

3. Затем сложите и запишите общее количество единиц в своей студенческой тетради.
4. Сумма отраженных пенсов; у вас должно получиться 30.
5. Итого пенни, которые были поглощены; у вас должно быть 70. Эти гроши представляют количество радиации, попавшей в энергетическую систему Земли. Часть этой энергии сейчас находится в атмосфере (23 единицы), а остальная часть поглощена Землей (в частности, гидросфера, биосфера и литосфера — 47 единиц).

   Часть 1 результаты

   Изображение завершенного шага 1

   Provenance: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons. org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

   Изображение завершенного шага 1

   Provenance: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент без — в коммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

Часть 2. Бюджет поверхностной энергии

В Части 1 вы видели, что около 30 процентов поступающего солнечного света отражается обратно в космос частицами в атмосфере или яркими поверхностями земли, в результате чего около 70 процентов поглощается атмосферой (23 процента) и поверхностью Земли (47 процентов). ) включая океан. Чтобы энергетический баланс на поверхности Земли был сбалансирован, процессы на поверхности должны передавать и преобразовывать 47 процентов поступающей солнечной энергии, поглощаемой поверхностью океана и суши, обратно в атмосферу и, в конечном итоге, в космос.Энергия покидает поверхность посредством трех основных процессов: испарения, конвекции и испускания теплового инфракрасного (ИК) излучения.

1. Происхождение: Наша изменяющаяся планета
   Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент для в некоммерческих целях, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы по аналогичной лицензии.

   Прочтите следующие три слайда (часть 2) загруженного вами PDF-файла (см. Выше).

2. Перенесите 47 пенни, которые представляют собой поглощенную энергию в системе Земля, на новый лист бумаги. Эта энергия, которая была поглощена поверхностью Земли, теперь будет передана обратно в атмосферу посредством нескольких процессов. Чтобы представить это, сложите пенни в четыре новых столбца следующим образом.
   

   24 единицы & acirc; & # 128; & # 147; скрытое тепло: энергия, которая используется при испарении, транспирации и конденсации
   5 единиц & acirc; & # 128; & # 147; ощутимое тепло: энергия, приводящая в движение конвекцию
   12 единиц & acirc; & # 128; & # 147; испускается с Земли прямо обратно в космос
   6 единиц & acirc; & # 128; & # 147; чистое количество излучения, поглощенного атмосферой

   Это длинноволновое излучение, которое испускается с поверхности Земли в атмосферу (116), за вычетом энергии, которая непосредственно передается в космос (12) в сочетании с той, которая повторно излучается обратно на Землю атмосферой (98).Уравнение будет таким: [116- (12 + 98)] = 6

3. Запишите эти числа в студенческую тетрадь.

   Часть 2 результаты

   Изображение завершенного шага 2

   Provenance: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент без — в коммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

   Изображение завершенного шага 2

   Provenance: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент без — в коммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

Часть 3. Энергетический бюджет атмосферы
На третьем этапе процесса энергия перемещается из атмосферы обратно в космос посредством следующих процессов.

Жизненно важные признаки планеты

На приведенном выше графике сравниваются глобальные изменения температуры поверхности (красная линия) и энергия Солнца, полученная Землей (желтая линия) в ваттах (единицах энергии) на квадратный метр с 1880 года. Более светлые / тонкие линии показывают годовые уровни, а более тяжелые / более толстые линии показывают средние тенденции за 11 лет. Средние значения за одиннадцать лет используются для уменьшения годового естественного шума в данных, что делает основные тенденции более очевидными.

Количество солнечной энергии, полученной Землей, соответствует естественному 11-летнему циклу Солнца, состоящему из небольших подъемов и падений, без какого-либо чистого увеличения с 1950-х годов. За тот же период глобальная температура заметно выросла. Поэтому крайне маловероятно, что Солнце вызвало наблюдаемую тенденцию к потеплению глобальной температуры за последние полвека.

Нет. Солнце может влиять на климат Земли, но оно не несет ответственности за тенденцию к потеплению, которую мы наблюдали за последние несколько десятилетий. Солнце дает жизнь; это помогает сохранять на планете достаточно тепла, чтобы мы могли выжить. Мы знаем, что тонкие изменения в орбите Земли вокруг Солнца ответственны за наступление и уход ледниковых периодов. Но потепление, которое мы наблюдаем за последние несколько десятилетий, слишком быстрое, чтобы его можно было связать с изменениями на орбите Земли, и слишком велико, чтобы быть вызвано солнечной активностью.

Один из «дымящихся ружей», который говорит нам, что Солнце не вызывает глобального потепления, исходит из изучения количества солнечной энергии, которая попадает в верхние слои атмосферы.С 1978 года ученые отслеживают это, используя датчики на спутниках, и они говорят нам, что не наблюдается тенденции к увеличению количества солнечной энергии, достигающей Земли.

Второй дымящийся пистолет состоит в том, что если бы Солнце было ответственно за глобальное потепление, мы бы ожидали увидеть потепление во всех слоях атмосферы, от поверхности до верхних слоев атмосферы (стратосферы). Но на самом деле мы видим потепление на поверхности и охлаждение в стратосфере.Это согласуется с тем, что потепление вызвано скоплением улавливающих тепло газов у ​​поверхности Земли, а не тем, что Солнце становится «горячее».

ПОДРОБНЕЕ

Солнечная энергия — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Верхняя диаграмма показывает, как сила солнечного света менее близка к полюсам Земли. На нижней карте показано, сколько солнечной энергии попадает на поверхность Земли после того, как облака и пыль должны были отразиться и поглотить часть солнечной энергии.Карта солнечного излучения: глобальное горизонтальное излучение в Европе

Солнечная энергия — это преобразование тепла, энергии, исходящей от солнца. Люди во всем мире использовали его по-разному на протяжении тысячелетий. Самые старые виды использования солнечной энергии — это отопление, приготовление пищи и сушка. Сегодня он также используется для производства электроэнергии там, где нет других источников питания, например, в местах, удаленных от места проживания людей, и в космосе.

Становится дешевле производить электричество из солнечной энергии.Поскольку Солнце всегда дает тепло, солнечную энергию можно рассматривать как возобновляемую энергию и альтернативу невозобновляемым ресурсам, таким как уголь и нефть.

Сегодня солнечная энергия используется разными способами:

После прохождения через атмосферу Земли большая часть энергии Солнца находится в форме видимого света и инфракрасного светового излучения. В процессе фотосинтеза растения превращают энергию солнечного света в химическую энергию (сахар и крахмал). Люди регулярно используют этот запас энергии по-разному, например, когда они сжигают дрова для ископаемого топлива или просто едят растения, рыбу и животных.

Солнечное излучение достигает верхних слоев атмосферы Земли с мощностью 1366 Вт на квадратный метр (Вт / м ² ). Поскольку Земля круглая, поверхность ближе к ее полюсам отклонена от Солнца и получает гораздо меньше солнечной энергии, чем поверхность ближе к экватору.

В настоящее время панели солнечных батарей преобразуют в лучшем случае около 15% падающего на них солнечного света в электричество. ^[1]
Темные диски на третьей диаграмме справа являются воображаемыми примерами участка земли, который, если бы он был покрыт солнечными панелями с эффективностью 8%, производил бы немного больше энергии в виде электричества, чем мир нуждался в 2003 году. ^[2]

Панели, поглощающие солнечную энергию, на звуковом барьере возле аэропорта Мюнхена.

Многие технологии были разработаны с использованием солнечного излучения. Некоторые из этих технологий напрямую используют солнечную энергию (например, для обеспечения света, тепла и т. Д.), А другие производят электричество.

Солнечные электростанции [изменить | изменить источник]

Солнечные электростанции преобразуют солнечный свет в электричество либо напрямую, используя фотоэлектрические элементы (PV), либо косвенно используя концентрированную солнечную энергию (CSP).Концентрированные солнечные энергетические системы используют линзы или зеркала и системы слежения для фокусировки большой площади солнечного света в небольшой луч. Фотогальваника преобразует свет в электрический ток с помощью фотоэлектрического эффекта. ^[3]

Фотогальваника [изменить | изменить источник]

Концентрированная солнечная тепловая энергия [изменить | изменить источник]

Солнечная плита [изменить | изменить источник]

При приготовлении пищи на солнечных батареях в качестве источника энергии используется Солнце вместо стандартных видов топлива для приготовления пищи, таких как древесный уголь, уголь или газ.Солнечные плиты — недорогая и экологически безопасная альтернатива традиционным духовым шкафам. Они все чаще используются в тех регионах развивающегося мира, где вырубка лесов является проблемой, финансовые ресурсы для покупки топлива ограничены и где открытое пламя представляет серьезную опасность для людей и окружающей среды. Солнечные плиты закрываются стеклянной пластиной. Они достигают более высокой температуры, используя зеркала для фокусировки солнечных лучей.

Солнечный нагреватель [изменить | изменить источник]

Дом с солнечными батареями для отопления и других нужд в Яблункове, Чехия.

Солнце можно использовать для нагрева воды вместо электричества или газа. Существует два основных типа активных систем солнечного отопления в зависимости от типа жидкости — жидкой или воздушной — которая нагревается в коллекторах солнечной энергии. (Коллектор — это устройство, в котором жидкость нагревается Солнцем.)

Системы на основе жидкости нагревают воду или раствор антифриза в «водяном» коллекторе, тогда как системы на основе воздуха нагревают воздух в «коллекторе воздуха». ^[28] Как воздушные, так и жидкостные системы могут дополнять принудительные воздушные системы.

Солнечные элементы [изменить | изменить источник]

Фотография ячейки размером 4 на 4 дюйма.

Солнечные элементы могут использоваться для выработки электроэнергии из солнечного света. Это устройство, преобразующее световую энергию в электрическую. Иногда термин солнечный элемент зарезервирован для устройств, предназначенных специально для улавливания энергии солнечного света, а термин фотоэлектрический элемент используется, когда источник света не указан.

Солнечные элементы находят множество применений. Они уже давно используются в ситуациях, когда электрическая энергия из сети недоступна, например, в энергосистемах удаленных районов, спутниках на околоземной орбите и космических зондах, системах потребителей, например.грамм. карманные калькуляторы или наручные часы, удаленные радиотелефоны и приложения для перекачки воды. Большое нет. солнечных элементов объединены в устройство, называемое панелью солнечных элементов, которое может вырабатывать достаточно электроэнергии для практического использования. Электроэнергия, производимая солнечными панелями, может храниться в перезаряжаемых солнечных батареях, которые затем потребляются при необходимости. ^[29]

1. ↑ Солнечная панель в смежных Соединенных Штатах в среднем вырабатывает от 19 до 56 Вт / м² или 0,45 — 1,35 (кВт · ч / м²) в день. «us_pv_annual_may2004.jpg». Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, США. Проверено 4 сентября 2006.
2. ↑ Международное энергетическое агентство — Домашняя страница
3. ↑ Технологии: От кремния до солнечных элементов.
4. ↑ The Tribune: Топазовая солнечная ферма в Калифорнийской долине производит электричество
5. ↑ SolarServer: CPI завершает строительство массивной гибридной солнечной фотоэлектрической / гидроэлектростанции в Западном Китае
6. ↑ Solar Star Project, Japan DG Demand Drive SunPower’s Q3, Forbes , 31.10.2014
7. ↑ [1]
8. ↑ Резолюция отдела энергетики E-4229
9. ↑ У.S. Тенденции рынка солнечной энергии, 2013 г., IREC, июль 2014 г.
10. ↑ Меза, Эдгар (27 июня 2013 г.). «NRG Energy завершает строительство солнечного ранчо в Калифорнийской долине мощностью 250 МВт». Ассоциация солнечной энергетики. Дата обращения 5 июля 2013.
11. ↑ «130 МВт под напряжением». Солнечное ранчо Калифорнийской долины. Проверено февраль 2013.
12. ↑ ^{12.0 12.1} Таблица статуса проекта RPS — февральское обновление
13. ↑ Крупнейший в мире действующий проект солнечных фотоэлектрических систем, Агуа Калиенте, достигает 250 мегаватт электроэнергии, подключенной к сети
14. ↑ «Установка первых солнечных остановок в проекте Агуа Калиенте». Блумберг .
15. ↑ Крупнейшая в мире солнечная фотоэлектрическая установка — перышко в Кепке Министерства энергетики, Пит Данко, greentechmedia, 2 мая 2014 г.
16. ↑ «AV Solar Ranch One». NextLight Renewable Power LLC. 2009. Проверено 6 июня 2009 г.
17. ↑ Обзор проекта
18. ↑ Хилл, Джошуа (22 февраля 2013 г.). «Солнечное ранчо Антилопы 1 достигло рубежа в 100 мегаватт». Чистая техника . Проверено февраль 2013.
19. ↑ Ivanpah Solar Electric Generating System , получено 18 февраля 2014 г.

Факты о Солнце | Информация, история, размер, формирование и определение

Профиль Солнца

диаметр: 1 390 000 км.
масса: 1.989e30 кг
температура: 5800 K (поверхность) 15600000 K (сердцевина)

История Солнца

Солнце — безусловно, самый большой объект в солнечной системе. В нем содержится более 99,8% общей массы Солнечной системы (большую часть остального — Юпитер).

Часто говорят, что Солнце — «обычная» звезда. Это правда в том смысле, что есть много других подобных ему. Но звезд меньшего размера гораздо больше, чем звезд большего размера; Солнце входит в топ-10% по массе.Средний размер звезд в нашей галактике, вероятно, меньше половины массы Солнца.

Солнце олицетворяется во многих мифологиях: греки называли его Гелиосом, а римляне называли Солнцем.

Солнце в настоящее время состоит примерно на 70% из водорода и на 28% по массе гелия, все остальное («металлы») составляет менее 2%. Это медленно меняется со временем, поскольку Солнце превращает водород в гелий в своем ядре.

Внешние слои Солнца демонстрируют дифференциальное вращение: на экваторе поверхность вращается каждые 25.4 дня; у полюсов это аж 36 дней. Такое странное поведение связано с тем, что Солнце не является твердым телом, как Земля. Подобные эффекты наблюдаются на газовых планетах. Дифференциальное вращение распространяется значительно внутрь Солнца, но ядро ​​Солнца вращается как твердое тело.

Условия в ядре Солнца (примерно на внутренних 25% его радиуса) являются экстремальными. Температура составляет 15,6 миллиона Кельвинов, а давление — 250 миллиардов атмосфер. В центре ядра плотность Солнца более чем в 150 раз превышает плотность воды.

Энергия Солнца (около 386 миллиардов миллиардов мегаватт) производится реакциями ядерного синтеза. Каждую секунду около 700000000 тонн водорода преобразуются примерно в 695000000 тонн гелия и 5000000 тонн (= 3,86e33 эрг) энергии в форме гамма-лучей. Когда он движется к поверхности, энергия непрерывно поглощается и повторно излучается при все более низких температурах, так что к тому времени, когда она достигает поверхности, это в основном видимый свет. Последние 20% пути к поверхности энергия переносится конвекцией больше, чем излучением.

Поверхность Солнца, называемая фотосферой, имеет температуру около 5800 K. Солнечные пятна — это «холодные» области, всего 3800 K (они выглядят темными только по сравнению с окружающими областями). Солнечные пятна могут быть очень большими, до 50 000 км в диаметре. Пятна возникают из-за сложных и не очень хорошо изученных взаимодействий с магнитным полем Солнца.

Небольшая область, известная как хромосфера, расположена над фотосферой.

Сильно разреженная область над хромосферой, называемая короной, простирается на миллионы километров в космос, но видна только во время полного солнечного затмения (слева).Температуры в короне более 1000000 К.

Так получилось, что Луна и Солнце кажутся на небе одинаковыми по размеру, если смотреть с Земли. А поскольку Луна вращается вокруг Земли примерно в той же плоскости, что и орбита Земли вокруг Солнца, иногда Луна проходит прямо между Землей и Солнцем. Это называется солнечным затмением; если выравнивание немного несовершенно, то Луна покрывает только часть солнечного диска, и это событие называется частичным затмением. Когда он идеально выстраивается, весь солнечный диск блокируется, и это называется полным солнечным затмением.Частичные затмения видны на большой площади Земли, но область, из которой видно полное затмение, называемая путем тотальности, очень узкая, всего несколько километров (хотя обычно она составляет тысячи километров). Солнечные затмения случаются один или два раза в год. Если вы останетесь дома, вы, вероятно, будете видеть частичное затмение несколько раз за десятилетие. Но поскольку путь тотальности настолько мал, маловероятно, что он пересечет вас домой. Поэтому люди часто путешествуют по полмира, чтобы увидеть полное солнечное затмение.Стоять в тени Луны — потрясающий опыт. На несколько драгоценных минут в середине дня темнеет. Звезды выходят. Животные и птицы думают, что пора спать. И вы можете увидеть солнечную корону. Это стоит серьезного путешествия.

Магнитное поле Солнца очень сильное (по земным меркам) и очень сложное. Его магнитосфера (также известная как гелиосфера) простирается далеко за пределы Плутона.

Помимо тепла и света, Солнце также испускает поток заряженных частиц (в основном электронов и протонов) с низкой плотностью, известный как солнечный ветер, который распространяется по всей солнечной системе со скоростью около 450 км / сек.Солнечный ветер и частицы с гораздо более высокой энергией, выбрасываемые солнечными вспышками, могут иметь драматические последствия для Земли, начиная от скачков напряжения в линиях электропередач и заканчивая радиопомехами и красивым северным сиянием.

Последние данные, полученные с космического корабля «Улисс», показывают, что во время минимума солнечного цикла солнечный ветер, исходящий из полярных регионов, течет почти в два раза быстрее, 750 километров в секунду, чем в более низких широтах. Состав солнечного ветра также, по-видимому, различается в полярных регионах.Однако во время солнечного максимума солнечный ветер движется с промежуточной скоростью.

Дальнейшее изучение солнечного ветра будет проводиться с помощью космических аппаратов Wind, ACE и SOHO с динамически стабильной точки наблюдения непосредственно между Землей и Солнцем на расстоянии около 1,6 миллиона км от Земли.

Солнечный ветер оказывает сильное влияние на хвосты комет и даже на траектории космических кораблей.

Эффектные петли и выступы часто видны на лимбе Солнца (слева).

Мощность Солнца не совсем постоянна. Нет и количества солнечных пятен. Во второй половине 17 века был период очень низкой активности солнечных пятен, названный минимумом Маундера. Это совпадает с аномально холодным периодом в Северной Европе, который иногда называют Малым ледниковым периодом. С момента образования Солнечной системы выход Солнца увеличился примерно на 40%.

Солнцу около 4,5 миллиардов лет. С момента своего рождения он израсходовал около половины водорода в своем ядре.Он будет продолжать излучать «мирно» еще около 5 миллиардов лет (хотя его светимость за это время увеличится примерно вдвое). Но со временем у него закончится водородное топливо. Затем он будет вынужден провести радикальные изменения, которые, хотя и являются обычным явлением по звездным стандартам, приведут к полному разрушению Земли (и, возможно, созданию планетарной туманности).

Спутники Солнца

Есть восемь планет и большое количество более мелких объектов, вращающихся вокруг Солнца.(Какие именно тела следует классифицировать как планеты, а какие как «более мелкие объекты», было источником некоторых споров, но в конечном итоге это только вопрос определения. Плутон больше не является официально планетой, но мы сохраним его здесь для истории.)

Более подробные данные и определения терминов можно найти на странице данных.

Подробнее о Солнце

Открытые выпуски

• Есть ли причинно-следственная связь между минимумом Маундера и малым ледниковым периодом или это было просто совпадением? Как изменчивость Солнца влияет на климат Земли?
• Поскольку все планеты, кроме Плутона, вращаются вокруг Солнца в пределах нескольких градусов от плоскости солнечного экватора, мы очень мало знаем о межпланетной среде за пределами этой плоскости.Миссия Ulysses предоставит информацию о полярных регионах Солнца.
• Корона намного горячее фотосферы. Зачем?

Интересные факты о Солнце

• Солнце — одна из миллионов звезд Солнечной системы. Однако она больше большинства (хотя и не самая большая) и является для нас особенной звездой. Без Солнца на Земле не было бы жизни.
• Солнце имеет диаметр 870 000 миль (1,4 миллиона километров). Это настолько велико, что трудно представить, но для того, чтобы заполнить размер Солнца, потребуется более миллиона Земель!
• Солнце настолько велико, что занимает 99% вещества нашей солнечной системы. Оставшийся 1% занят планетами, астероидами, лунами и другими веществами.
• Солнцу около 4,5 миллиардов лет. Считается, что он прошел половину своего жизненного цикла. Звезды становятся больше по мере взросления.
• По мере старения Солнца оно становится больше. Когда это произойдет, он поглотит некоторые из близких ему вещей, включая Меркурий, Венеру и, возможно, даже Землю и Марс. К счастью, это будущее на миллиарды лет.
• Солнце — центр Солнечной системы.
• Солнце находится на расстоянии 92,96 миллиона миль (149,6 км) от Земли.
• Солнце состоит из шара горящих газов. Эти газы состоят на 92,1% из водорода и на 7,8% из гелия.
• Солнечный свет, который мы видим на Земле, покинул Солнце 8 минут назад. Это время, за которое свет проходит расстояние между Солнцем и Землей.
• Когда Луна обращается вокруг Земли, она иногда оказывается между Землей и Солнцем. Это называется солнечным затмением и делает Землю темной, в то время как Луна закрывает большую часть солнечного света. Это длится всего пару часов, пока Луна продолжает вращаться и уходит с пути Солнца.
• В древней астрономии считалось, что Солнце движется. Люди верили, что Земля неподвижна, а Солнце вращается вокруг нее.
• Около 2000 лет назад некоторые начали думать, что это Солнце остается неподвижным, в то время как планеты прокладывают путь вокруг него. Это стало общепринятой теорией только в 1600-х годах, когда Исаак Ньютон предложил солнечно-центрическую солнечную систему.
• Солнце — почти идеальная сфера. Это самый близкий объект к сфере, встречающейся в природе, разница между его вертикальными и горизонтальными измерениями составляет всего 10 километров.
• Ядро Солнца очень горячее! Немыслимые 13 600 000 градусов по Цельсию!
• Солнце имеет очень большое магнитное поле. Это самое мощное магнитное поле во всей солнечной системе. Это поле восстанавливается, но ученые не знают, как это сделать.
• Солнце производит солнечные ветры. Это поток частиц от Солнца, который устремляется в космос. Вот почему атмосферы планет так важны. Они защищают планету от этих солнечных ветров.
• Солнце вращается, но не так, как Земля. На Земле планета вращается с одинаковой скоростью независимо от того, где вы находитесь. Солнце не вращается как твердый объект и вращается на экваторе быстрее, чем на полюсах. Сложно сказать, насколько быстро вращается Солнце, но в зависимости от того, на каком Солнце вы смотрите, на то, чтобы вращаться, требуется от 24 до 38 дней.
• Солнце на протяжении всей истории почиталось и опасалось в самых разных культурах.

Когда умрет Солнце?

Солнце дает энергию жизни на Земле, и без этой звезды нас бы здесь не было. Но, как и большинство вещей в космосе, даже звезды имеют ограниченный срок жизни, и когда-нибудь наше Солнце умрет.

Впрочем, вам не стоит беспокоиться об этой солнечной смерти в ближайшее время. Внутри Солнца взбалтывающий термоядерный двигатель питает звезду, и у него все еще остается много топлива — примерно на 5 миллиардов лет.

Звезды, подобные нашему Солнцу , образуются, когда огромное облако газа (в основном водорода и гелия) становится настолько большим, что коллапсирует под собственным весом.В центре этой схлопывающейся массы газа давление настолько велико, что тепло достигает невообразимых уровней, причем температура настолько высока, что атомы водорода теряют свои электроны. Эти обнаженные атомы водорода затем сливаются вместе в атомы гелия, и эта реакция высвобождает достаточно энергии, чтобы противостоять сильному давлению гравитации, разрушающему облако газа. Битва между гравитацией и энергией термоядерных реакций питает наше Солнце и миллиарды других звезд в нашей галактике и за ее пределами.[ Протонный синтез, источник энергии Солнца, объяснение (инфографика) ]

Что произойдет, когда солнце умрет?

Но примерно через 5 миллиардов лет у Солнца закончится водород. Наша звезда в настоящее время находится в наиболее стабильной фазе своего жизненного цикла, с момента рождения нашей солнечной системы , около 4,5 миллиарда лет назад. Как только весь водород будет израсходован, солнце выйдет из этой стабильной фазы. Как написала астрофизик Джиллиан Скаддер в статье для The Conversation , когда в ядре не останется водорода для плавления, вокруг заполненного гелием ядра сформируется оболочка из термоядерного водорода.Гравитационные силы возьмут верх, сжимая ядро ​​и позволяя остальной части Солнца расширяться. Наша звезда вырастет и станет больше, чем мы можем себе представить, — настолько большой, что окутает внутренние планеты, включая Землю. Именно тогда солнце станет красным гигантом .

Примерно миллиард лет Солнце будет гореть красным гигантом. Затем водород во внешнем ядре истощится, и останется много гелия. Затем этот элемент будет сливаться с более тяжелыми элементами, такими как кислород и углерод, в реакциях, которые не выделяют столько энергии.Когда весь гелий исчезнет, ​​силы тяжести возьмут верх, и Солнце превратится в белого карлика . Весь внешний материал рассеется, оставив после себя планетарную туманность .

«Когда звезда умирает, она выбрасывает в космос массу газа и пыли, известную как ее оболочка. Оболочка может составлять половину массы звезды. Это показывает ядро ​​звезды, которое к этому моменту находится в звездном пространстве. у жизни заканчивается топливо, она в конце концов выключается и, прежде чем окончательно умирает, — сказал астроном Альберт Зейлстра из Манчестерского университета в Великобритании в заявлении .

По оценкам астрономов, Солнцу осталось от 7 до 8 миллиардов лет до того, как оно рассосется и умрет. К тому времени человечество может быть уже давно в прошлом или, возможно, мы уже колонизировали другую планету.

Дополнительные ресурсы:

Как далеко Земля от Солнца?

Солнце находится в центре солнечной системы. Все тела Солнечной системы — планеты, астероиды, кометы и т. Д. — вращаются вокруг нее на разных расстояниях. Меркурий, планета, ближайшая к Солнцу, приближается по своей эллиптической орбите к 47 миллионам километров, в то время как объекты в Облаке Оорта, ледяной оболочке Солнечной системы, как полагают, находятся на расстоянии 9.3 триллиона миль (15 триллионов км). Но каково расстояние между Землей и Солнцем?

Земля вращается вокруг Солнца в 100 000 раз ближе, чем Облако Оорта, в среднем на 92 955 807 миль (149 597 870 км). Расстояние от Земли до Солнца называется астрономической единицей или AU, которая используется для измерения расстояний по всей солнечной системе.

Юпитер, например, находится на расстоянии 5,2 а.е. от Солнца. Нептун находится на расстоянии 30,07 а.е. от Солнца. По данным НАСА, расстояние до ближайшей звезды, Проксимы Центавра, составляет около 268 770 а.е.Однако для измерения больших расстояний астрономы используют световые годы или расстояние, которое свет проходит за один земной год, равное 63 239 а.е. Итак, Проксима Центавра находится на расстоянии около 4,25 световых лет от нас.

Связанный: Насколько велика Земля?
Связано: Какова скорость Земли вокруг Солнца?

Художники, визуализирующие пояс Койпера и облако Оорта. (Изображение предоставлено НАСА)

Эллиптическая орбита

AU — это среднее расстояние от Земли до Солнца.Земля совершает полный оборот вокруг Солнца каждые 365,25 дней — один год. Однако орбита Земли не является идеальным кругом; он больше похож на овал или эллипс. В течение года Земля иногда приближается к Солнцу, а иногда — дальше от Солнца. Ближайшее приближение Земли к Солнцу, называемое перигелием, происходит в начале января и составляет около 91 миллиона миль (146 миллионов км), что чуть меньше 1 а.е. Самое дальнее от Солнца расстояние до Земли называется афелием. Он наступает в начале июля и составляет около 94.5 миллионов миль (152 миллиона км), чуть больше 1 AU.

Определение расстояния

Исторически первым, кто измерил расстояние до Солнца, был греческий астроном Аристарх около 250 года до н. Э. Он использовал фазы Луны для измерения размеров и расстояний до Солнца и Луны. Во время полумесяца три небесных тела должны образовывать прямой угол. Измеряя угол между Солнцем и Луной на Земле, он определил, что Солнце находится в 19 раз дальше от планеты, чем Луна, и, следовательно, в 19 раз больше.Фактически, Солнце примерно в 400 раз больше Луны.

«Измерения Аристарха, вероятно, были ошибочными, потому что, во-первых, трудно определить точные центры Солнца и Луны, а во-вторых, трудно точно определить, когда Луна наполовину полная», — говорится на сайте астрономии Корнельского университета.

Несмотря на неточность, Аристарх дал простое понимание размеров и расстояний между тремя телами, что привело его к выводу, что Земля вращается вокруг Солнца, примерно за 1700 лет до того, как Николай Коперник предложил свою гелиоцентрическую модель солнечной системы.

В 1653 году астроном Христиан Гюйгенс рассчитал расстояние от Земли до Солнца. Он использовал фазы Венеры, чтобы найти углы в треугольнике Венера-Земля-Солнце. Например, когда Венера кажется наполовину освещенной Солнцем, три тела образуют прямоугольный треугольник с точки зрения Земли. Угадав (правильно, случайно) размер Венеры, Гюйгенс смог определить расстояние от Венеры до Земли, и, зная это расстояние, плюс углы, образованные треугольником, он смог измерить расстояние до Солнца.Однако, поскольку метод Гюйгенса отчасти основывался на предположениях и не был полностью научно обоснован, он обычно не получает должного внимания.

В 1672 году Джованни Кассини использовал метод параллакса или угловой разницы, чтобы найти расстояние до Марса и в то же время вычислил расстояние до Солнца. Он отправил своего коллегу Жана Ришера во Французскую Гвиану, пока тот оставался в Париже. Они измерили положение Марса относительно фоновых звезд и провели триангуляцию этих измерений с известным расстоянием между Парижем и Французской Гвианой.Как только они узнают расстояние до Марса, они также смогут вычислить расстояние до Солнца. Поскольку его методы были более научными, он обычно получает признание.

«Выражение расстояний в астрономических единицах позволило астрономам преодолеть трудность измерения расстояний в некоторых физических единицах», — сказала Space.com астроном Николь Кэпитэйн из Парижского университета. «Такая практика была полезной в течение многих лет, потому что астрономы не могли измерять расстояния в солнечной системе с такой точностью, как они могли измерять углы.

Новое уравнение

С появлением космических аппаратов и радаров появились более точные методы для прямого измерения расстояния между Землей и Солнцем. АС определяли как «радиус невозмущенной круговой ньютоновской орбиты вокруг Солнце частицы бесконечно малой массы, движущейся со средним движением 0,01720209895 радиан в день (известное как постоянная Гаусса) ».

Наряду с излишней сложностью работы профессоров астрономии, это определение фактически не соответствовало общей теории относительности .Используя старое определение, значение AU будет меняться в зависимости от местоположения наблюдателя в солнечной системе. Если бы наблюдатель на Юпитере использовал бы старое определение для вычисления расстояния между Землей и Солнцем, то полученное значение отличалось бы от земного примерно на 1000 метров (3280 футов).

Более того, постоянная Гаусса зависит от массы Солнца, и поскольку Солнце теряет массу, когда оно излучает энергию, значение AU изменялось вместе с ним.