Каким способом происходит передача энергии от солнца к земле: каким способом осуществляется передача энергии от солнца к земле? Варианты ответов : 1. теплопроводностью 2.излучением….

Тема урока «Виды теплопередачи»

Виды теплопередачи в окружающем мире Вариант 1
Часть 1
К каждому из заданий 1­7 даны 4 варианта ответа, из которых только 
один правильный. Укажите его.
1. Конвекцией называется:
1) движение жидких и газообразных тел;
2) изменение внутренней энергии тела;
3) вид теплопередачи, при котором энергия переносится струями 
жидкости или газа;
4) нагревание или охлаждение тела.
2. В каком агрегатном состоянии не может происходить конвекция?
1) жидком;                3) газообразном;
2) твердом;               4) в любом агрегатном состоянии.
3. Куда при конвекции движутся тепловые потоки жидкости? Почему?
1) вниз; под действием силы тяжести;
2) вверх; под действием архимедовой силы;
3) вниз; под действием архимедовой силы;
4) вверх; под действием силы тяжести;
4. Из приведенных примеров выберите вынужденную конвекцию
1) нагревание воды в кастрюле при непрерывном помешивании;
2) нагревание воздуха в комнате радиатором отопления;
3) нагревание воды в кастрюле; 
4) образование ветра у берега реки.
5. Каким способом осуществляется передача энергии от Солнца к Земле?
1) излучением;                              3) теплопроводностью;
2) вынужденной конвекцией;     4) естественной конвекцией.
6. Почему солнечные батареи окрашивают в темный цвет?
1) темные поверхности лучше отражают солнечную энергию;
2) темные поверхности меньше пачкаются;
3) темные поверхности лучше поглощают солнечную энергию;
4) темные поверхности проще изготовить.
7. Летняя одежда всегда светлых тонов. Почему?
1) это красиво;
2) светлые поверхности лучше отражают солнечную энергию;
3) светлые поверхности хуже отражают солнечную энергию;
4) светлые поверхности лучше поглощают солнечную энергию.
Часть 2
8. Установите соответствие между физическими явлениями и видами 
теплопередачи. К каждой позиции первой группы подберите 
соответствующую позицию второй группы и запишите выбранные
цифры под соответствующими буквами.
Физические явления:       А) согревание у костра;
                                           Б) нагревание чайной ложки чаем;
                                           В) нагревание воздуха обогревателем.
Виды теплопередач:     1)излучение;    2) конвекция;     3) теплопроводность.
В
А
Б Виды теплопередачи в окружающем мире Вариант 2
Часть 1
К каждому из заданий 1­7 даны 4 варианта ответа, из которых только 
один правильный. Укажите его.
1. Существуют следующие способы теплопередачи:
1) конвекция;
2) теплопроводность;
3) излучение и конвекция;
4) теплопроводность, конвекция, излучение.
2. Перенос вещества не происходит при передаче тепла с помощью:
1) конвекции;                       3) излучения;
2) теплопроводности;         4) теплопроводности и излучения.
3. В каком чайнике быстрее остынет вода: с темной поверхностью или с 
блестящей?
1) быстрее в темном;           3) одинаково;
2) быстрее в блестящем;     4) зависит от температуры в помещении.
4. Лучшую теплоизоляцию зданий обеспечивает кирпич:
1) сплошной;
2) пористый;
3) оба обладают одинаковыми теплоизоляционными свойствами;
4) это зависит от конструкций зданий.
5. По какой причине батареи центрального отопления помещают подокном?
1) проще монтировать; 3) чтобы нагревать воздух во всем помещении;
2) для экономии воды;  4) чтобы внизу было теплее.
6. Тепло от Солнца передается к Земле за счет:
1) диффузии;
2) теплопроводности;
3) конвекции;
4) излучения.
7. Нагревание сковороды на газовой плите обеспечивается следующим 
способом теплопередачи:
1) теплопроводностью;
2) конвекцией;
3) теплопроводностью и конвекцией;
4) нельзя объяснить ни одним из этих способов.
Часть 2
8. Какой вид теплопередачи используется в данных примерах?
К каждой позиции первой группы подберите соответствующую позицию 
второй группы и запишите выбранные цифры под соответствующими 
буквами.
Примеры:        А) корпус самолета окрашивают серебристой краской;
                         Б) использование труб для усиления тяги;
                         В) ношение меховой одежды зимой Вид теплопередачи:   1) теплопроводность;    2) конвекция;    3) излучение.
А
Б
В

ГДЗ Физика 8 класс. Виды теплопередачи

ГДЗ Физика 8 класс. Виды теплопередачи

Подробности

Просмотров: 273

Назад в «Оглавление»

О чем умолчал Перышкин?

О том, как сделать домашнее задание, ответить на вопросы и решить задачи в упражнениях!

Уверена, что думающие ученики сначала всё сделают сами, а эти сведения будут помощью «застрявшим в пути».

Ответы на ДЗ по физике помогут вам проверить себя и найти ошибки.

Ответы на ДЗ из упражнений соответствуют всем выпускам учебников этого автора, начиная с 1989 г.

Так как номера упражнений с одинаковыми вопросами в разных выпусках различаются, ответы на вопросы к упражнениям скомпонованы по темам параграфов.

На этой странице ГДЗ по темам: «Теплопроводность, конвекция, излучение. Примеры теплопередачи в природе и технике»

Дерзайте!

Теплопроводность

1. Почему глубокий рыхлый снег предохраняет  хлеба на полях от вымерзания?

В толстом слое рыхлого снега между снежинками много воздуха, а воздух  плохо проводит тепло, то есть  он имеет низкую теплопроводность.

Поэтому   зимний холод снаружи  плохо проходит к поверхности земли ,  тепло под снегом  сохраняется, и  хлеба не промерзают.

2. Чем объяснить большую разницу между теплопроводностью  сосновых опилок и сосновых досок (это справедливо и для других пород   деревьев)?

В куче опилок расстояния между опилками  большие и заполнены воздухом, а воздух   имеет плохую теплопроводность.

Волокна же в доске расположены близко друг к другу, и такого количества воздуха внутри доски нет.

Поэтому теплопроводность опилок значительно меньше, чем у доски (для сосны в 3,7 раза).

3. Почему вода не замерзает под толстым слоем льда?

Лёд обладает плохой теплопроводностью. Поэтому  наружный  зимний холод  плохо  проникает через слой льда,  и вода подо льдом не замерзает.

4. Почему выражение «шуба  греет»  неправильно?

Сама шуба не является источником тепла.

Однако воздух, находящийся между ворсинками меха имеет плохую теплопроводность и не пропускает  ни наружный холод  к телу человека, ни тепло от человека  через шубу наружу.

Итак,  шуба лишь сохраняет тепло тела, но не греет его.

5. Ножницы и карандаш, лежащие на столе, имеют одинаковую температуру. Почему на ощупь ножницы кажутся холоднее?

Что значит, руке холодно или тепло?

Когда рука соприкасается с окружающей средой (например, воздухом) или предметом, всегда начинается теплообмен между ними, т. е. выравнивание температур.

Если воздух или предмет холоднее руки, он отбирает у нее тепло, и рука ощущает холод.

Если воздух или предмет теплее руки, он сообщает руке тепло, и рука ощущает тепло.

Температура тела человека равна 36,6 °С, а воздуха обычно ниже.

Берем в одну руку металлические ножницы, в другую — деревянный карандаш.

Свойство металлов — быстро нагреваться (или остывать), а дерево нагревается (и остывает) медленнее.

То есть теплопроводность у металлов высокая, а у дерева низкая.

При соприкосновении с рукой металл начинает быстро забирать тепло от руки и распространять его по всему своему объему.

Рука при этом чувствует холод.

Лишь через какой-то промежуток времени металл прогреется целиком до температуры человеческого тела, и рука перестанет ощущать холод.

С деревом все по-другому.

При соприкосновении с рукой дерево тоже начинает отбирать тепло у руки, но температуры руки и поверхностного слоя дерева в месте соприкосновения быстро выравниваются, и рука не чувствует холода.

Внутренние же слои дерева еще долго остаются холодными, так как теплопроводность дерева низкая.

В результате, руке кажется, что карандаш теплее ножниц.

Конвекция

1. Почему подвал — самое холодное место в доме??

Подвал – это самое холодное место в доме, потому что он  находится в доме в самом низу.

Ведь благодаря конвекции теплый воздух всегда стремится подняться вверх.

2. Правильно ли, что форточки всегда размещают  в  самом верху окна, а батареи отопления у пола?

Да. Батарея отопления под окном нагревает  воздух внизу комнаты.

Затем благодаря конвекции теплый воздух поднимается вверх.

Остывая, он вновь опускается к батарее.   

Так происходит перемешивание и прогревание  воздуха  по всему объему комнаты.

Если батареи поставить под потолком, то теплый воздух всегда будет наверху, а внизу будет холодно – перемешивания  холодного и теплого воздуха происходить не будет.

Форточки делают под потолком для проветривания помещения.

При открытой форточке  теплый  «отработанный»  воздух выходит  на улицу, а чистый  прохладный воздух с улицы через  нижнюю часть форточки попадает  в комнату.

3. Как же  зимой охлаждается воздух в комнате при открытой форточке?

Проветривание комнаты происходит благодаря конвекции.   

Например,  зимой при открытой  вверху форточке теплый воздух через верхнюю часть форточки выходит из комнаты и на улице поднимается вверх.

Х
олодный воздух с улицы через нижнюю часть форточки проходит в комнату и опускается  к полу вниз.

Излучение. Виды теплопередачи

1. Каким образом летом нагревается воздух в здании? Какие виды теплопередачи при этом присутствуют?

а) Воздух в помещении нагревается  благодаря прогреву стен.

В данном случае надо говорить о теплопроводности материала стен.

Излучение невозможно, т. к. стены не прозрачны, кроме того, в твердых телах и конвекция тоже невозможна, т.к. длля конвекции необходимы потоки газа или жидкости.

б) Воздух нагревается через оконные стекла, которые пропускают солнечную энергию.

Здесь основным способом теплопередачи является излучение.

В
незначительной степени передача солнечной энергии происходит за счет теплопроводности стекла.

Конвекция невозможна, т.к. стекло твердое тело.

в) Летом воздух в помещении с открытыми окнами прогревается в основном потоками теплого воздуха через окна.

Этот способ теплопередачи называется конвекцией.

Возможна передача части энергии излучением.

Передача энергии за счет теплопроводности воздуха ничтожна, т.к. теплопроводность воздуха очень плохая.

2. Приведите примеры, когда тела с темной поверхностью нагреваются излучением сильнее, чем тела со светлой поверхностью.

Например:

Человеку в жару прохладней в светлой одежде, а жарче в темной.

Грязный снег весной тает быстрее, чем чистый.

Цвет обшивки самолетов делают светло серебристым, чтобы лучше происходило отражение солнечной энергии и самолет меньше нагревался солнцем.

3. Каким способом передается энергия от Солнца к Земле?

Передача солнечной энергии способом теплопроводности или конвекции невозможна, т.к. для этого нужно вещество, а в космосе вакуум.

Солнечная Энергия передается от Солнца к Земле только излучением.

Примеры теплопередачи в природе и технике

1. Для чего делают высокими заводские трубы?

Заводским трубам придают обычно большую высоту, исходя из двух целей:

1) управление тягой печей и экономия топлива;

2) отведение продуктов горения в верхние слои атмосферы.

Продукты горения даже в очень малых долях вредны и ядовиты.

Но, дым, выйдя из высокой трубы еще нагретым, поднимается еще выше, проходит через верхние слои воздуха, перемешивается с ними и становится допустимой смесью.

Главной же причиной в необходимости высоких труб является получение сильной тяги в печах, чтобы сгорание топлива было полным.
Известно, что для горения необходим кислород.

Обычно вес воздуха, поступающий в печь для горения, превосходит вес топлива примерно в 1,5 раза.

Теплота, получаемая при горении, определяется воздухом не менее, чем топливом.
Количество тепла, получаемое при сжигании топлива, возрастает с количеством подводимого воздуха.

А количество подводимого воздуха зависит от тяги в трубе.

Тяга же в трубе во многом зависит от ее высоты.
В дымовых трубах скорость движения газов зависит от разности давлений (или от разностей веса этих газов, или плотности холодного и нагретого воздуха).

Дымовая труба действует как насос, у ее основания внутреннее давление менее, чем наружное или атмосферное.

Чем выше труба над топкой, тем больше разница давления наружного воздуха и воздуха в топке и трубе, тем большую тягу обеспечивает труба.

2. Почему зимой тяга в печных трубах больше, чем летом?

Сила тяги зависит от разности удельного веса воздуха снаружи и газов внутри трубы.

А эта разность зависит от разности температур воздуха снаружи и газов в трубе.

Чем эта разность между температурами и, следовательно, между наружным давлением воздуха и давлением газов в трубе больше, тем сильнее тяга.

Зимой воздух холоднее, его плотность и создаваемое им давление больше.

Вот почему зимою в морозы тяга в печах лучше, чем летом, весной или осенью.
Летом иногда может совсем не быть тяги, когда труба сильно охлаждается за ночь, а солнце рано утром нагревает окружающий трубу воздух. Говорят: «Солнце сидит на дымовой трубе».

3. Почему в металлических печных трубах тяга меньше, чем в кирпичных трубах той же высоты?

Высокая теплопроводность металла способствует быстрому охлаждению газов, проходящих через трубу, их плотность увеличивается и разница в давлениях в трубе и вне ее уменьшается, что и вызывает ухудшение тяги в трубе.


Кирпич же имеет маленькую теплопроводность, поэтому в кирпичной трубе воздух дольше остается теплым, и тяга лучше, чем в металлической трубе.

4. Обшивка космического корабля нагревается от трения о воздух, а также солнечным излучением.

Какая из причин нагревания приобретает большее значение при увеличении высоты полета? при уменьшении высоты?

На большей высоте полета разреженность атмосферы приводит к уменьшению трения воздуха об обшивку космического корабля.


Здесь основной причиной нагревания обшивки становится солнечное излучение.

При уменьшении высоты полета плотность воздуха увеличивается, и трение его об обшивку увеличивается.


Здесь более плотный воздух сильнее рассеивает солнечные лучи.


С уменьшении высоты полета большее значение приобретает нагрев обшивки за счет трения о воздух.

5. Один из способов поддержания определенной температуры в космическом корабле или спутнике заключается в том, что оболочку спутника делают двойной и ее внутреннюю полость заполняют газом (например, азотом). Этот газ при помощи вентилятора заставляют двигаться около тепловыделяющих приборов и переносить энергию к оболочке. Почему приходится пользоваться вынужденной, а не свободной конвекцией?

Естественная конвекция, т.е. перемешивание слоев воздуха, происходит при неравномерном нагревании воздуха и действии на него силы тяжести.

Вблизи поверхности Земли менее нагретые слои воздуха имеют большую плотность и под действием силы тяжести опускаются вниз.

Более нагретые слои воздуха имеют меньшую плотность и под действием силы Архимеда поднимаются вверх.


В кабине корабля тяготения нет, и естественной конвекции также не возникает.

Назад в «Оглавление»

теплопроводность, конвекция, излучение. Вакуум не проводит тепло! Почему? Одинаковую ли температуру покажут

10/22/16 03:50:35 PM

Виды теплопередачи

Физика 8 кл.

© Корпорация Майкрософт (Microsoft Corporation), 2007. Все права защищены. Microsoft, Windows, Windows Vista и другие названия продуктов являются или могут являться зарегистрированными товарными знаками и/или товарными знаками в США и/или других странах.

Информация приведена в этом документе только в демонстрационных целях и не отражает точку зрения представителей корпорации Майкрософт на момент составления данной презентации. Поскольку корпорация Майкрософт вынуждена учитывать меняющиеся рыночные условия, она не гарантирует точность информации, указанной после составления этой презентации, а также не берет на себя подобной обязанности. КОРПОРАЦИЯ МАЙКРОСОФТ НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ЯВНЫХ, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ ИЛИ ЗАКРЕПЛЕННЫХ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ ГАРАНТИЙ В ОТНОШЕНИИ СВЕДЕНИЙ ИЗ ЭТОЙ ПРЕЗЕНТАЦИИ.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым за счет теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов и т.п.), который приводит к выравниванию температуры тела.

Разные материалы обладают разной теплопроводностью

Медь Сталь

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ В БЫТУ

Хорошая теплопроводность

Плохая теплопроводность

КОНВЕКЦИЯ

это перенос энергии струями жидкости или газа. При конвекции происходит перенос вещества.

КОНВЕКЦИЯ МОЖЕТ БЫТЬ:

ЕСТЕСТВЕННАЯ

ИСКУССТВЕННАЯ

(ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ)

Конвекция в быту

Отопление жилья

Охлаждение жилья

И при теплопроводности и при конвекции одним из условий передачи энергии выступает наличие вещества. Но как же к нам на Землю передается тепло Солнца, ведь космическое пространство – вакуум, т.е. там нет вещества, или оно находится в очень разреженном
состоянии?

Следовательно существует какой то еще способ передачи энергии

ИЗЛУЧЕНИЕ

Излучение – процесс испускания и распространения энергии в виде волн и частиц.

Все окружающие нас тела излучают тепло в той или иной степени

Солнечный свет

Прибор ночного видения позволяет уловить самое слабое тепловое излучение и преобразовать его в изображение

Светлые (зеркальные) поверхности – отражают тепловое излучение

Таким образом можно уменьшить потери тепла, или направить тепло в нужное место

Темные поверхности поглощают тепловое излучение

Солнечный коллектор — устройство для сбора тепловой энергии Солнца (гелиоустановка), переносимой видимым светом и ближним инфракрасным излучением. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев материала-теплоносителя.

• Почему красиво оформленные радиаторы отопления не помещают в комнате у потолка?
  
• Почему в жаркий солнечный летний день мы надеваем легкую и светлую одежду, закрываем голову светлой шляпой, панамой и т.д.?
• Почему на ощупь ножницы холоднее, чем карандаш?
  

 Теория:
Теплопроводность — явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой, или от одного тела другому, при их непосредственном контакте.
Чем плотнее молекулы расположены друг к другу, тем лучше теплопроводность тела.(теплопроводность зависит от удельной теплоемкости тела)
Рассмотрим опыт, на металлический стержень с помощью воска прикреплены гвоздики. С одного конца, к стержню поднесли спиртовку, тепло со временем распространяется по стержню, воск плавится и гвоздики падают. Это связано с тем, что молекулы при нагревании начинают двигаться быстрее. Пламя спиртовки нагревает один конец стержня, молекулы с этого конца начинают колебаться быстрее, соударяются с соседними молекулами, и передают им часть своей энергии, поэтому внутренняя энергия передается от одной части к другой.

Конвекция — перенос внутренней энергии со слоями жидкости или газа. Конвекция в твердых телах невозможна.
Излучение — перенос внутренней энергии лучами (электромагнитным излучением).

Задание:

Решение:

Ответ:
2.
1) Турист разжёг костёр на привале в безветренную погоду. Находясь на некотором расстоянии от костра, турист ощущает тепло. Каким способом в основном происходит процесс передачи теплоты от костра к туристу?
1) путём теплопроводности
2) путём конвекции
3) путём излучения
4) путём теплопроводности и конвекции
Решение (спасибо Алене):
путём излучения. Так как энергия в данном случае передавалась не теплопроводностью, ведь между человеком и костром находился воздух — плохой проводник тепла. Конвекция здесь тоже не может наблюдаться, по скольку костер находился рядом с человеком, а не под ним следовательно, в данном случае передача энергии происходит путем излучения.
Ответ:
3
Задание:
Какое из веществ при нормальных условиях обладает наилучшей теплопроводностью?
1) вода 2) сталь 3) древесина 4) воздух
Решение:
Воздух обладает плохой теплопроводностью так как расстояние между молекулами велико. У стали самая маленькая теплоемкость.
Ответ:
2.
Задание огэ по физике (фипи):
1) Учитель провёл следующий опыт. Два одинаковые по размеру стержня (медный расположен слева, а стальной – справа) с закреплёнными на них с помощью парафина гвоздиками нагревались с торца с помощью спиртовки (см. рисунок). При нагревании парафин плавится, и гвоздики падают.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
1) Прогревание металлических стержней происходит в основном способом излучения.
2) Прогревание металлических стержней происходит в основном способом конвекции.
3) Прогревание металлических стержней происходит в основном способом теплопроводности.
4) Плотность меди меньше плотности стали.
5) Теплопроводность меди больше теплопроводности стали
Решение:
Прогревание металлических стержней происходит в основном способом теплопроводности, внутренняя энергия переходит от одной части стержня к другой. Теплопроводность меди больше теплопроводности стали, так как медь прогревается быстрее.
Ответ:
35

Задание огэ по физике (фипи):
Два одинаковых бруска льда внесли с мороза в тёплое помещение. Первый брусок завернули в шерстяной шарф, а второй оставили открытым. Какой из брусков будет нагреваться быстрее? Ответ поясните.
Решение:
Быстрее будет нагреваться второй брусок, шерстяной шарф будет препятствовать передаче внутренней энергии из комнаты в брусок. Шерсть плохо проводит тепло, у нее плохая теплопроводность, благодаря этому брусок льда будет нагреваться медленнее.

Задание огэ по физике (фипи):

Горячий чайник какого цвета – чёрного или белого – при прочих равных условиях будет остывать быстрее и почему?
1)
белый, так как он интенсивнее поглощает тепловое излучение
2)
белый, так как тепловое излучение от него более интенсивное
3)
чёрный, так как он интенсивнее поглощает тепловое излучение
4)
чёрный, так как тепловое излучение от него более интенсивное
Решение:
Черные тела лучше поглощают тепловое излучение, например на солнце быстрее нагреется вода в черной баке, чем в белой. Справедлив и обратный процесс, черные тела остывают быстрее.
Ответ:
4

Задание огэ по физике (фипи):
В твёрдых телах теплопередача может осуществляться путем
1)
теплопроводности
2)
конвекции
3)
конвекции и теплопроводности
4)
излучения и конвекции
Решение:
В твёрдых телах теплопередача может осуществляться только теплопроводностью. В твердом теле молекулы находятся около положения равновесия, и могут только колебаться около него, поэтому конвекция невозможна.
Ответ:
1

Задание огэ по физике (фипи):
Из какой кружки – металлической или керамической – легче пить горячий чай, не обжигая губы? Объясните почему.
Решение:
Теплопроводность металлической кружки выше, и тепло от горячего чая будет передаваться губам быстрее, и обжигать сильнее.

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.

В природе существует три вида теплопередачи:1) теплопроводность;2) конвекция;3) излучение.

Теплопроводность

Теплопроводность — переход теплоты с одного тела на другое при их соприкосновении или с более тёплой части тела на холодную.

Различные вещества имеют разную теплопроводность. Большую теплопроводность имеют все металлы. Малую теплопроводность имеют газы, вакуум не имеет теплопроводности (в вакууме нет частиц, которые бы обеспечивали теплопроводность).

Вещества, которые плохо проводят теплоту, называют теплоизоляторами.

Искусственно созданными теплоизоляторами являются каменная вата, пенопласт, поролон, металлокерамика (используется в производстве космических кораблей).

Конвекция

Распространение тепла перемещающимися струями газа или жидкости называется конвекцией.

При конвекции тепло переносит само вещество. Конвекция наблюдается только в жидкостях и газах.

Тепловое излучение

Распространение тепла от тёплого тела при помощи инфракрасных лучей называют тепловым излучением.

Тепловое излучение — единственный вид теплопередачи, который может осуществляться в вакууме. Чем выше температура, тем сильнее тепловое излучение. Тепловое излучение производят, например, люди, животные, Земля, Солнце, печь, костёр. Инфракрасное излучение можно изображать или измерять термографом (термокамерой).

www.yaklass.ru

Примеры 15-20 тепловых явлений с указание, какое именно (излучение; конвекция; теплопередача)

Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений.

Основной источник тепла на Земле — Солнце. Но, кроме того, люди используют много искусственных источников тепла: костер, печку, водяное отопление, газовые и электрические нагреватели и т. д.

Ответить на вопрос, что такое теплота, удалось не сразу. Лишь в XVIII веке стало ясно, что все тела состоят из молекул, что молекулы движутся и взаимодействуют друг с другом. Тогда ученые поняли, что теплота связана со скоростью движения молекул. При нагревании тел скорость молекул увеличивается, а при охлаждении — уменьшается.

Вы знаете, что если в горячий чай опустить холодную ложку, через некоторое время она нагреется. При этом чай отдаст часть своего тепла не только ложке, но и окружающему воздуху. Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела более нагретого к телу менее нагретому. Существует три способа передачи теплоты — теплопроводность, конвекция, излучение.

Нагревание ложки в горячем чае — пример теплопроводности. Все металлы обладают хорошей теплопроводностью.

Конвекцией передается тепло в жидкостях и газах. Когда мы нагреваем воду в кастрюле или чайнике, сначала прогреваются нижние слои воды, они становятся легче и устремляются вверх, уступая место холодной воде. Конвекция происходит в комнате, когда включено отопление. Горячий воздух от батареи поднимается, а холодный опускается. Но ни теплопроводностью, ни конвекцией невозможно объяснить, как, например, далекое от нас Солнце нагревает Землю. В этом случае тепло передается через безвоздушное пространство излучением (тепловыми лучами).

Для измерения температуры используется термометр. Вы обычно пользуетесь комнатными или медицинскими термометрами.

Когда говорят о температуре по Цельсию, то имеют в виду шкалу температур, в которой 0°С соответствует температуре замерзания воды, а 100°С — точка ее кипения.

В некоторых странах (США, Великобритания) используют шкалу Фаренгейта. В ней 212°F соответствуют 100°С. Перевод температуры из одной шкалы в другую не очень простой, но в случае необходимости каждый из вас сможет его выполнить самостоятельно. Чтобы перевести температуру по шкале Цельсия в температуру по шкале Фаренгейта, необходимо умножить температуру по Цельсию на 9, разделить на 5 и прибавить 32. Чтобы сделать обратный переход, из температуры по Фаренгейту необходимо вычесть 32, умножить остаток на 5 и разделить на 9.

В физике и астрофизике часто используют еще одну шкалу — шкалу Кельвина. В ней за 0 принята самая низкая температура в природе (абсолютный нуль). Она соответствует -273°С. Единица измерения в этой шкале — Кельвин (К). Чтобы перевести температуру по Цельсию в температуру по Кельвину, к градусам по Цельсию надо прибавить 273. Например, по Цельсию 100°, а по Кельвину 373 К. Для обратного перевода надо вычесть 273. Например, 0 К это -273°С.

Полезно знать, что температура на поверхности Солнца — 6000 К, а внутри — 15 000 000 К. Температура в космическом пространстве вдали от звезд близка к абсолютному нулю.

Думаем, что вас не нужно убеждать в том, как важны тепловые явления. Знания о них помогают людям конструировать обогреватели для домов, тепловые двигатели (двигатели внутреннего сгорания, паровые турбины, реактивные двигатели и т. д.), предсказывать погоду, плавить металл, создавать теплоизоляционные и термостойкие материалы, которые используются всюду — от постройки домов до космических кораблей.

fizikahelp.ru

Конспект урока для 8 класса «Теплопроводность, конвекция, излучение»

Здесь Вы можете скачать Конспект урока для 8 класса «Теплопроводность, конвекция, излучение» для предмета: Физика. Данный документ поможет вам подготовить хороший и качественный материал для урока.

Предмет: Физика и астрономия

Класс: 8 рус

Тип урока: Комбинированный

Цель занятия:

Технические средства обучения: __________________________________________________

_______________________________________________________________________

Структура урока

1.Организация урока(2 мин.)

Приветствие учащихся

2. Опрос домашнего задания(15 мин) Тема: Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии.

3. Объяснение нового материала. (15 мин)

Эти виды теплопередачи имеют свои особенности, однакопередача теплоты при каждом из них всегда идет в одном направлении:от более нагретого тела к менее нагретому. При этом внутренняя энергия более нагретого тела уменьшается, а более холодного –увеличивается.

Явление передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой или от более нагретоготела к менее нагретому через непосредственный контакт или промежуточные тела называется теплопроводностью.

В твердом теле частицы постоянно находятся в колебательном движении, но не изменяют своего равновесного состояния. По мере роста температуры тела при его нагревании молекулы начинают колебаться интенсивнее, так как увеличивается их кинетическая энергия. Часть этой увеличившейся энергии постепенно передается от одной частицы к другой, т.е. от одной части тела к соседнтм частям тела и т.д. Но не все твердые тела одинаково передают энергию. Среди них есть так называемые изоляторы, у которых механизм теплопроводности происходит достаточно медленно. К ним относятся асбест, картон, бумага, войлок, нранит, дерево, стекло и ряд других твердых тел. Большую теплопроводность имеют медб, серебро. Они являются хорошими проводниками тепла.

Ужидкостей теплопроводность невелика. При нагревании жидкости внутренняя энергия переносится из более нагретой области в менее нагретую при соударениях молекул и частично за счет диффузии: юолее быстрые молекулы проникают в менее нагретую область.

Вгазах, особенно в разреженных, молекулы находятся на достаточно больших расстояниях друг от друга, поэтому их теплопроводность еще меньше, чем у жидкостей.

Совершенным изолятором является вакуум, поптому что в нем отсутствуют частицы для передачи внутренней энергии.

Взависимости от внутреннего состояния теплопроводность разных веществ(твердых, жидуих и газообразных) различна.

Известно, что теплопроводность воды мала, и при нагревании верхнего слоя воды нижний слой остается холдным. Воздух еще хуже, чем вода, проводит тепло.

Конвекция-это процесс теплопередачи, при котором энергия переносится струями жидкости или газа.Конвекция в переводе с латинского означает «перемешивание». Конвекция отсутствует в твердых телах и не имеет места в вакууме.

Широко используемая в быту и технике ковекция является естественной или свободной.

Теплоприемник –это прибор, представляющий собойплоскую цилиндрическую емкость из металла, одна сторона которой черная, а другая блестящая. Внутри нее имеется воздух, который при нагревании может расширяться и выходить наружу через отверстие.

Поглощением называетсяпроцесс превращения энергии излучения во внутреннюю энергию тела

Черная поверхность-лучший излучатель и лучший поглотитель, а затем следуют грубая, белая и полированная поверхности.

4. Закрепление: (10 мин) вопросы для самопроверки, задания и упражнения

ные задания:1)Сравнение теплопроводности металла и стекла, воды и воздуха, 2)Наблюдение конвекции в жилом помещении.

6. Оценка знаний учащихся.(1 мин)

Основная литература: Физика и астрономия 8 класс

Дополнительная литература: Н. Д. Бытько «Физика» части 1 и 2

docbase.org

Теплопроводность. Конвекция. Излучение, 8 класс

Здесь Вы можете скачать Теплопроводность. Конвекция. Излучение, 8 класс для предмета: Физика. Данный документ поможет вам подготовить хороший и качественный материал для урока.

Конспект урока по физике в 8 классе

Кошикова Виктория Александровна,

учитель физики

МБОУ СОШ № 47 города БелгородаБелгородской области

Тема урока: «Теплопроводность. Конвекция. Излучение».

Теплопроводность. Конвекция. Излучение

Цель урока: организовать деятельность по восприятию, осмыслению и первичному запоминанию новых знаний и способов деятельности.

Ход урока

1. Организационный этап

2. Проверка домашнего задания

Тестирование (2 варианта)

1. Температура — это физическая величина, характеризующая…

а) …способность тел совершать работу.

б) …разные состояния тела.

в) …степень нагретости тела.

2. Какую температуру воздуха зафиксировал изображенный на рисунке термометр? Какова погрешность измерения им температуры?

а) 30,5 °С; 0,5 °С. б) 32 °С; 0,5 °С.

в) 32 °С; 1 °С. г) 30 °С; 1 °С.

3. В одном стакане находится теплая вода (№ 1), в другом — горячая (№ 2), в третьем — холодная (№ 3). В каком из них температура воды самая высокая, в каком — молекулы воды движутся с наименьшей скоростью?

а) № 2; № 3. б) №3; №2. в) №1; №3. г) №2; №1

4. Какие из перечисленных явлений тепловые?

а) Падение на пол ложки. б) Разогревание на плите супа.

в) Таяние на солнце снега. г) Купание в бассейне.

5. Какие молекулы тела участвуют в тепловом движении? При какой температуре?

а) Находящиеся на поверхности тела; при комнатной температуре.

б) Все молекулы; при любой температуре,

в) Расположенные внутри тела; при любой температуре.

г) Все молекулы; при высокой температуре.

6. В комнате в одинаковых сосудах под поршнем находятся равные массы углекислого газа. В каком сосуде газ обладает наибольшей энергией при положениях поршней, показанных на рисунке?

7. В каком из приведенных случаев внутренняя энергия тела изменяется?

а) Камень, сорвавшись с утеса, падает все быстрее и быстрее.

б) Гантели подняты с пола и положены на полку.

в) Электроутюг включили в сеть и начали гладить белье.

г) Соль пересыпали из пакета в солонку.

8. Изменение внутренней энергии какого тела происходит в результате теплопередачи в названных ситуациях?

а) Нагревание сверла, когда делают отверстие с помощью дрели.

б) Понижение температуры газа при его расширении.

в) Охлаждение пачки масла в холодильнике,

г) Нагревание колес движущегося поезда.

Тест по теме:

1. Единица измерения температуры…

а) …джоуль. б) …паскаль. в) …ватт. г) …градус Цельсия.

2. Температура тела зависит от…

а) …его внутреннего строения. б) …плотности его вещества.

в) …скорости движения его молекул. г) …количества в нем молекул.

3. Чем отличаются молекулы горячего чая от молекул этого же чая, когда он остыл?

а) Размером. б) Скоростью движения.

в) Числом атомов в них. г) Цветом.

4. Какое движение называют тепловым?

а) Движение тела, при котором оно нагревается.

б) Постоянное хаотическое движение частиц, из которых состоит тело.

в) Движение молекул в теле при высокой температуре.

5. Внутренняя энергия — это энергия частиц тела. Она состоит из…

а) …кинетической энергии всех молекул.

б) …потенциальной энергии взаимодействия молекул.

в) …кинетической и потенциальной энергий всех молекул.

6. Какой энергией обладает шар-зонд, запущенный метеорологами?

а) Кинетической. б) Потенциальной.

в) Внутренней. г) Всеми этими видами энергии.

7. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела?

а) Приведением его в движение. б) Совершением телом или над ним работы.

в) Подняв его на некоторую высоту. г) Путем теплопередачи.

8. В каком примере внутренняя энергия тела изменяется в результате совершения механической работы?

а) Чайная ложка опущена в стакан с горячей водой.

б) При резком торможении грузовика от тормозов пошел запах гари.

в) В электрочайнике закипает вода.

г) Замерзшие руки человек согревает, прижав их к теплому радиатору.

«Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия»

«Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия»

3. Актуализация субъектного опыта учащихся

Внутренняя энергия

Способы увеличения внутренней энергии

Теплопередача

Виды теплопередачи

4. Изучение новых знаний и способов деятельности

1. Теплопроводность – явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте.

Рис.7,8 (учебник Перышкин)

У жидкостей и газов теплопроводность невелика, т.к. расстояние между молекулами больше, чем у твердых тел.

Плохой теплопроводностью обладают: шерсть, волосы, бумага, перья птицы, пробка, вакуум.

2. Конвекция- перенос энергии струями газа или жидкости.

Чтобы в газах и жидкостях происходила конвекция их необходимо нагревать снизу.

3. Излучение – перенос энергии различными лучами, т.е. в виде электромагнитных волн.

5. Первичная проверка понимания изученного

6. Закрепление изученного

Работа по сборнику задач Лукашик № 945-955

7. Итоги, домашнее задание

п.4-6, упр.1-3

8. Рефлексия

Список использованной литературы

1. Перышкин А.В. Физика. 8 класс. — М.: Дрофа, 2009.

2. Громов С.В., Родина Н.А. Физика. 9 класс – М.: Просвещение, 2002.

3. Чеботарева В.А. Тесты по физике. 8 класс – Издательство «Экзамен», 2009.

4. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике 7-9 класс – М. : Просвещение, 2008.

docbase.org

Урок в 8 классе по теме «Теплопроводность, конвекция, излучение»

Тема: Теплопроводность, конвекция, излучение.

Тип урока: Комбинированный

Цель занятия:

Учебная: познакомить с понятием теплопередачи, с видами теплопередачи, объяснить, что передача теплоты при любом из видов теплопередачи всегда идет в одном направлении; что в зависимости от внутреннего строения теплопроводность различных веществ(твердых, жидких и газообразных) различна, что черная поверхность лучший излучатель и лучший поглотитель энергии.

Развивающая: развить познавательный интерес к предмету.

Воспитательная: воспитать чувство ответственности, способность грамотно и четко выражать свои мысли, уметь держать себя и работать в коллективе

Межпредметная связь: химия, математика

Наглядные пособия: 21-30 рисунки, таблица теплопроводности

Структура урока

1.Организация урока(2 мин.)

Приветствие учащихся

Проверка явки учащихся и готовности класса к уроку.

2. Опрос домашнего задания(10 мин) Тема: Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии.

3.Физический диктант (взаимопроверка)(5 мин)

4. Объяснение нового материала. (15 мин)

Способ изменения внутренней энергии при котором частицы более нагретого тела, имея большую кинетическую энергию, при контакте с менее нагретым телом передают энергию непосредственно частицам менее нагретого тела называют теплопередачей Существуют три способа теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Эти виды теплопередачи имеют свои особенности, однако передача теплоты при каждом из них всегда идет в одном направлении: от более нагретого тела к менее нагретому. При этом внутренняя энергия более нагретого тела уменьшается, а более холодного –увеличивается.

Явление передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой или от более нагретого тела к менее нагретому через непосредственный контакт или промежуточные тела называется теплопроводностью.

В твердом теле частицы постоянно находятся в колебательном движении, но не изменяют своего равновесного состояния. По мере роста температуры тела при его нагревании молекулы начинают колебаться интенсивнее, так как увеличивается их кинетическая энергия. Часть этой увеличившейся энергии постепенно передается от одной частицы к другой, т.е. от одной части тела к соседнтм частям тела и т.д. Но не все твердые тела одинаково передают энергию. Среди них есть так называемые изоляторы, у которых механизм теплопроводности происходит достаточно медленно. К ним относятся асбест, картон, бумага, войлок, гранит, дерево, стекло и ряд других твердых тел. Большую теплопроводность имеют медь, серебро. Они являются хорошими проводниками тепла.

У жидкостей теплопроводность невелика. При нагревании жидкости внутренняя энергия переносится из более нагретой области в менее нагретую при соударениях молекул и частично за счет диффузии: юолее быстрые молекулы проникают в менее нагретую область.

В газах, особенно в разреженных, молекулы находятся на достаточно больших расстояниях друг от друга, поэтому их теплопроводность еще меньше, чем у жидкостей.

Совершенным изолятором является вакуум, потому что в нем отсутствуют частицы для передачи внутренней энергии.

В зависимости от внутреннего состояния теплопроводность разных веществ(твердых, жидких и газообразных) различна.

Теплопроводность зависит от характера переноса энергии в веществе и не связана перемещением самого вещества в теле.

Известно, что теплопроводность воды мала, и при нагревании верхнего слоя воды нижний слой остается холодным. Воздух еще хуже, чем вода, проводит тепло.

Конвекция-это процесс теплопередачи, при котором энергия переносится струями жидкости или газа. Конвекция в переводе с латинского означает«перемешивание». Конвекция отсутствует в твердых телах и не имеет места в вакууме.

Широко используемая в быту и технике конвекция является естественной или свободной.

Когда для равномерного перемешивания жидкостей или газов их перемешивают насосом или мешалкой конвекция называется вынужденной.

Теплоприемник –это прибор, представляющий собой плоскую цилиндрическую емкость из металла, одна сторона которой черная, а другая блестящая. Внутри нее имеется воздух, который при нагревании может расширяться и выходить наружу через отверстие.

В случае, когда теплота передается от нагретого тела к теплоприемнику с помощью невидимых глазом тепловых лучей вид теплопередачи называется излучением или лучистым теплообменом

Поглощением называется процесс превращения энергии излучения во внутреннюю энергию тела

Излучением(или лучистым теплообменом)- называется процесс передачи энергии от одного тела к другому с помощью электромагнитных волн.

Чем больше температура тела, тем выше интенсивность излучения. Передача энергии излучением не нуждается в среде: тепловые лучи могут распространяться и через вакуум.

Черная поверхность -лучший излучатель и лучший поглотитель, а затем следуют грубая, белая и полированная поверхности.

Хорошие поглотители энергии- хорошие излучатели, а плохие поглотители- плохие излучатели энергии.

5. Закрепление: (10 мин) вопросы для самопроверки, задания и упражнения

7. Оценка знаний учащихся.(1 мин). Рефлексия.

infourok.ru

Теплопроводность посредством излучения — Справочник химика 21

    Тепло может передаваться из одной части пространства в другую посредством теплопроводности, излучения и конвекции. Практически указанные виды теплообмена очень редко наблюдаются раздельно (например, конвекция сопровождается теплопроводностью и излучением). Однако часто один вид передачи тепла преобладает над другими в такой мере, что их влиянием можно пренебречь. Например, можно считать, что прохождение тепла через стенки аппаратов происходит только путем теплопроводности. Теплопроводность преобладает также в процессах нагревания и охлаждения твердых тел. 
    Теплопередача может осуществляться посредством теплопроводности, конвекции или излучения. Теплопроводность — процесс передачи тепла через твердое тело, например через стенку колбы. Конвекция возможна там, где частицы веществ не имеют фиксированного положения, т. е. в жидкостях и газах. В этом случае тепло переносится при помощи движущихся частиц. Излучение — это передача тепла тепловыми лучами с длиной волны в пределах 0,8-300 мкм. Чаще всего теплопередача осуществляется одновременно всеми тремя способами, хотя, конечно, не в равной мере. 

Возникновение пара на границе раздела жидкость-пар происходит за счет тепла, поступающего от поверхности нагрева через паровую прослойку посредством теплопроводности и излучения. 

Взаимодействие горючих паров с кислородом воздуха происходит в зоне горения, в которую непрерывно должны поступать горючие пары и воздух. Это возможно, если жидкость будет получать определенное количество тепла, необходимое для испарения. Тепло в процессе горения поступает только из зоны горения (пламени), где оно непрерывно выделяется. Тепло от зоны горения к поверхности жидкости передается посредством излучения. Передача тепла путем теплопроводности невозможна, так как скорость движения паров от поверхности /кидкости к зоне горения больше скорости передачи тепла по ним от зоны горения к жидкости. Передача тепла конвекцией также невозможна, тан как поток паров 

Распространение тепла внутри тела возможно двумя способами теплопроводностью и конвекцией. При первом способе тепло распространяется благодаря столкновениям молекул, причем молекулы более нагретой части тела, имеющие в среднем большую кинетическую энергию, передают часть ее соседним молекулам. Таким образом, тепло может распространяться в теле и при отсутствии явного движения его частей, например в твердом теле. В жидкостях и газах наряду с теплопроводностью обычно происходит также распространение тепла конвекцией, т. е. путем непосредственного переноса тепла более нагретыми массами жидкости, занимающими при движении места менее нагретых масс. В газах возможно также распространение тепла от одной части газа к другой посредством излучения. 

Тепло от зоны горения к поверхности нефтеотходов передается, в основном, посредством излучения. Теплопроводность по направлению к испаряющемуся слою отсутствует, так как скорость движения паров от поверхности жидкости к зоне горения больше скорости передачи ими тепла от зоны горения к жидкости. 

Передача тепла конвекцией от поверхности твердого тела к жидкости (газу) или обратно происходит в тех случаях, когда частицы газа или жидкости меняют свое местоположение относительно данной поверхности и при этом выполняют роль носителей тепла. Перемещение таких частиц обусловлено либо движением всей массы жидкости (газа) под влиянием внешнего воздействия (вынужденная конвекция), либо является следствием разности плотностей вещества в различных точках пространства, вызываемой неравномерным распределением температур в массе вещества (естественная или свободная конвекция). Конвекция всегда сопровождается передачей тепла посредством теплопроводности и излучения. 

Если в среде одновременно происходит перенос энергии посредством излучения и теплопроводности, то величиной, характеризующей в данной точке интенсивность этого переноса, будет вектор Чх = Чл Ч, где 

При рассмотрении ряда прикладных задач интересно изучение процесса переноса тепла в периодических средах, содержащих вакуумные прослойки или полости, где перенос тепла осуществляется только посредством излучения. В других случаях эти полости заполнены газом с ничтожно малыми коэффициентами теплопроводности и поглощения. В этом случае часто можно пренебречь наличием газа и рассматривать эти полости как вакуумные. Конструкции и материалы, содержащие прослойки и ноло- 

Рыхлые материалы с малым объемным весом, как, например, порошки и волокна, заполненные газом при атмосферном давлении, применяются для изоляции воздушных ожижителей, резервуаров для жидкого кислорода и азота, газоразделительных колонн и другого оборудования,температура которого не опускается ниже температуры кипения жидкого азота. В таких изолирующих материалах отношение объема газового пространства к объему твердого материала может быть от 10 до 100. На фиг. 5.53 представлены коэффициенты теплопроводности некоторых распространенных рыхлых материалов. Теплопроводность лучших образцов этих материалов приближается к теплопроводности воздуха, указывая на то, что воздух, занимающий пространство между частицами, переносит основную часть тепла. Это поясняет принцип газонаполненной изоляции, твердый материал которой предотвращает теплопередачу посредством излучения и конвекции. В идеальном случае передача тепла за счет теплопроводности твердого материала пренебрежимо мала, и тепло переносится только газом. В действительной изоляции некоторое количество тепла проходит непосредственно по частицам порошка или волокнам, и результирующий коэффициент теплопроводности обычно несколько больше коэффициента теплопроводности газа. Исключением являются очень мелкие порошки, расстояния между частицами которых так малы, что средний свободный пробег молекул газа больше этих расстояний теплопроводность газа в этом случае уменьшается, как и при понижении давления. Таким образом, теплопроводность порошковой изоляции даже в случае заполнения порошка газом при атмосферном давлении может быть меньи г, чем теплопроводность газа, заполняющего пространство между частицами. 

При хорошем вакууме перенос тепла остаточным газом ничтожно мал. Поэтому при конструировании сосудов стремятся уменьшить теплоприток по опорным элементам и перенос тепла посредством излучения. Теплоприток по изолирующим опорам определяется конструктивными особенностями и механической прочностью опор общее решение этого вопроса невозможно. Если размеры сосуда не ограничены, то, увеличивая длину опор и применяя материал с низкой теплопроводностью, можно обеспечить весьма малый теплоподвод по опорам. Даже в ограниченном пространстве опытный конструктор обычно находит способ увеличить термическое сопротивление опор. В отличие от этого лучистый перенос тепла слабо зависит от толщины изолирующего пространства при малой толщине вакуумного пространства его изолирующие свойства даже несколько улучшаются за счет приближения 

Теплопередача через какую-либо стенку от более нагретого теплоносителя к другому, более холодному теплоносителю, является относительно сложным явлением. Если взять, например, трубный пучок испарителя, который обогревается дымовыми газами, то налицо имеется три элементарных способа передачи тепла, которые рассматриваются в качестве основных. Тепло дымовых газов передается к трубкам пучка посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Через стенки трубок тепло передается только посредством теплопроводности, а от внутренней поверхности трубки- к 

Теплопроводность связана с передачей тепла посредством движения и столкновения атомов и молекул, из которых состоит вещество. Она аналогична процессу диффузии, при котором с помощью подобного же механизма происходит передача материала. Конвекция является переносом тепла посредством движения больших агрегатов молекул, т. е., в сущности, подобна процессу смешения. Очевидно, что теплопередача путем конвекции может происходить только в жидкостях и газах, тогда как теплопроводность является основным видом теплопередачи в твердых телах. В жидкостях и газах, наряду с конвекцией, наблюдается также и теплопроводность, однако первая является значительно более быстрым процессом и обычно полностью маскирует второй процесс. И теплопроводность и конвекция требуют материальной среды и не могут происходить в полном вакууме. Этим подчеркивается основное различие между этими двумя процессами и процессом излучения, который лучше всего происходит в пустоте. Точный процесс, которым осуществляется передача энергии излучением через пустое пространство, еще не установлен, но для нашей цели будет удобно считать его происходящим посредством волнового движения в чисто гипотетической среде (эфире). Считается, что внутренняя энергия вещества передается волновому движению эфира это движение распространяется во всех направлениях, и когда волна сталкивается с веществом, энергия может передаваться, отражаться или поглощаться. При поглощении она может увеличить внутреннюю энергию тела тремя способами 1) вызвав химическую реакцию, 

В таких высокотемпературных процессах, как плавление стекла, обжиг кирпича, плавление алюминия и т. п., где температура уходящих дымовых газов неизбежно высока, количество полезно использованного тепла топлива в общем тепловом балансе горения составляет небольшую часть (в предыдущем примере — 36 % без учета потерь излучением от стенок печи). Следовательно, в данном случае экономии топлива можно добиться путем применения теплоутилизационных устройств, например рекуператоров для подогрева подаваемого на сжигание топлива воздуха или котлов-утилизаторов для выработки дополнительного количества пара, а также посредством улучшения тепловой изоляции для снижения потерь излучением, теплопроводностью и конвекцией с наружной поверхности стенок печи в окружающее пространство.  

Теплообмен в остове, промежуточной среде и на границах между ними осуществляется посредством теплопроводности элемента твердого остова материала, передачи теплоты от одной твердой частицы к соседней в местах их непосредственного контакта, молекулярной теплопроводности в среде, заполняющей промежутки между частицами, передачи теплоты на границах твердых частиц с внешней средой излучения от частицы к частице через промежуточную среду, конвекции газа и влаги, содержащихся между частицами. 

Сконденсированные в вакууМе слои чрезвычайно чувствительны к условиям их формирования, в частности к температуре подложки, интенсивности конденсации, температуре конденсируемого газа, мощности теплового потока, подводимого к поверхности конденсации излучением и посредством теплопроводности остаточного газа. 

В связи с вышеизложенным ясно, что коэффициент теплопроводности конденсата в уравнении (5.52) является термической характеристикой не монолитного тела, а высокодисперсного материала . Этот материал — конденсат состоит из остова — скелета, представляющего собой совокупность огромного количества твердых частиц — кристалликов, разделенных между собой промежутками, заполненными остаточным газом. В таком сложном материале теплопередача уже не ограничивается одной теплопроводностью твердого тела, а осуществляется посредством переноса тепла вдоль отдельных частиц — элемента твердого скелета материала передачи тепла, благодаря теплопроводности от одной твердой частицы к соседней в местах их непосредственного контакта теплопроводности остаточного газа в порах и пустотах между частицами излучения от частицы к частице. 

Общие положения. В технике нам чаще приходится иметь дело с такими случаями теплообмена, когда задана температура той окружающей среды, с которой эта поверхность обменивается теплом, а не температура поверхности стенки. Сравнительно с вопросами теплопроводности и теплового излучения твердыми телами проблема перехода тепла от окружающей жидкой или газообразной среды к поверхности стенки посредством конвекции является гораздо более сложной, а потому в значительной части еще далеко не разрешенной до настоящего времени. Когда мы имеем дело с переходом тепла от твердого тела к жидкости или газу, то теплообмен за счет теплопроводности по своей величине отступает на задний план по сравнению с теплооб-меном за счет конвекции. Последняя, как уже было сказано выше, состоит в том, что в подвижном слое жидкости или газа, прилегающего к стенке, вследствие течения, существующего в этом 

Передача тепла от одного тела к другому может происходить посредством теплопроводности, конвекции и теплового излучения. 

Многие твердые и жидкие полимеры почти полностью непроницаемы для инфракрасного излучения, поэтому падающая энергия поглощается телом и превращается в тепло на его поверхности. Однако некоторое количество тепла все же сразу расходуется в окружающую среду посредством конвекции и излучения. Поглощенное тепло распространяется внутрь тела благодаря процессу кондуктивной теплопередачи. Распределение температуры в теле, нагреваемом лучистой энергией, зависит не только от теплового потока, но также и от теплопроводности вещества и конвективных тепловых потерь с поверх ности.  

Передача тепла может осуществляться посредством одного из трех указанных ниже способов или их сочетания. Эти способы еле дующие 1) теплопроводность, 2) конвекция и 3) излучение 

Одним из наиболее распространенных и старых (предложен в 1880 г.) является термокондуктометрический метод. Действие термокондуктометрических газоанализаторов основано на зависимости электрического сопротивления проводника с большим температурным коэффициентом сопротивления от теплопроводности смеси, окружающей проводник. Тепло передается через газовую среду посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Теплопроводность газа связана с его составом. Долю передачи тепла путем конвекции и излучения стремятся уменьшить либо стабилизировать. 

Таким образом, оборотная вода в том или ином охладителе охлаждается посредством передачи тепла атмосферному воздуху, причем часть тепла передается в результате поверхностного испарения воды — превращением части воды в пар и переносом этого пара путем диффузии в воздух, другая часть — вследствие разницы между температурами воды и воздуха, т. е. теплоотдачей соприкосновением (теплопроводностью и конвекцией). Весьма небольшое количество тепла отнимается от воды еще излучением, что в тепловом балансе обычно не учитывают. Одновременно имеется приток тепла к охлаждаемой воде от солнечной радиации, который так мал, что в тепловом балансе градирен и брызгальных бассейнов им пренебрегают. 

Передача тепла от тел более нагретых телам менее нагретым осуществляется посредством теплопроводности, конвекции и теплового излучения. - 

Сопоставление процессов переноса теплоты за счет излучения и теплопроводности. Теплопроводность обусловлена движением микрочастиц тела теплообмен излучением осуществляется посредством электромагнитных волн или фотонов. Теплопроводность в пустоте отсутствует. Теплообмен излучением между телами осуществляется как при наличии, так и в отсутствии вещественной среды. Если среда не поглощает излучение, то ее температура никак не влияет на процесс переноса теплоты. Например, можно поджечь деревянный предмет, сфокусировав солнечные лучи с помощью линзы, изготовленной из льда.  

Сгорание топлива сопровождается выделением и переносом тепла, а также потерями, точнее, рассеянием тепла в окружающую сроду. Иеренос тепла происходит конвекцией, т. е. непосредственно двин у-щимся газовым потоком, а также потоком твердых частиц. Кромо того, внутри потоков газа и частиц происходит перенос тепла посредством теплопроводности и излучения. Теплопроводность в средах газа и частиц, также как и молекулярная диффузия, пмеет место независимо от их движения. Пото1 и массы и тепла за счет диффузии и теплопроводности возникают совместно при наличии градиентов — температуры и концентраций (точнее, химического потенциала х) — и определяются взаимными линейными функциями и у7 (см. гл. V и VI). Но практически переносом тепла за счет градиента концентраций, а также переносом массы за счет градиента температур (термодиффузией) можно пренебречь. 

Для изотермического течения Т — onst и из соотношения р = pRT следует формула (За) при — 1. В случае адиабатического течения предполагается, что теплота переносится только посредством конвекции (нет ни теплопроводности, ни излучения) при этом имеем dQ = О в формуле (21). Для единичной 

В несколько киловатт. С помощью вспомогательной схемы создают искру, которая генерирует некоторое количество ионов, и затем посредством магнитной индукции вызывают в ионизированном газе сильный кольцевой ток. Полученная плазма разогревается до нескольких десятков тысяч градусов по Кельвину, что значительно выще температуры, при которой размягчается кварцевое стекло. Очевидно, нужно найти способ защиты источника от саморазрущения, что достигается при помощи тока аргона, выполняющего роль охладителя. Аргон с большой скоростью подается по касательной из внешней трубки (рис. 9-6), при этом образуется вихревой поток (показан на рисунке), и температура понижается. Горячая плазма стремится стабилизироваться на некотором расстоянии от стенок в форме тороида, что также предотвращает перегрев. Проба распыляется в распылителе (не показан на рисунке) и уносится медленным током аргона к центру (к дырке в пирожке). Здесь она разогревается за счет теплопроводности и излучения вплоть до 7000 К и полностью атомизируется и возбуждается. Потеря определяемых атомов вследствие ионизации источник затруднений в плазменной ААС) в спектроскопии ИСП не играет большой роли благодаря наличию более легко ионизирующихся атомов аргона. 

Газовая смесь течет по каналам между гранулами катализатора. При этом происходит тепло- и массоперенос между частицами и потоком. В ядре потока массо- и теплообмен осуществляются, главным образом, за счет конвекции, так как поток обычно турбулентный.Вблизи поверхности имеется ламинарный пограничный слой, скорость газа в котором падает до нуля у поверхности гранулы. Транспорт реагентов и продуктов реакции через него в направлении, нохмальном к поверхности, осуществляется путем молекулярной диффузии, а тепла -теплопроводностью. Перенос тепла может происходить также посредством теплопроводности от частицу к частице через поверхность контакта и излучением меаду частшщми. 

Различают три вида теплообмена теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. Теплопроводностью называется явление переноса тепла путем непосредственного соприкосновения между частицами с различной температурой. К этому виду относится передача тепла в твердых телах, например, через стенку аппарата. Конвекцией называется явление переноса тепла путем иеремеш,епия частиц жидкости или газа и перемешивания их между собой. Теплообмен может осуществляться также посредством лучеиспускания — переноса энергии подобно свету в виде электромагнитных волн. 

Важную роль для процесса сжигания (газификации) топлива играет направление взаимного движения твердой и газоюй фаз. Известны две схемы организации движения потоков газа и топлива прямоточная и противоточная. В прямоточной схеме потоков газа и топлива тепловая подготовка реагентов происходит менее интенсивно, без участия горячих газов и в основном посредством передачи теплоты из зоны горения теплопроюдностью и излучением. В противогочной схеме достигается более надежное воспламенение топлива, поскольку передача теплоты для его нагрева осуществляется конвекцией от горячих газов и теплопроводностью от раскаленных поверхностей. 

Следует отметить, что по отношению к дисперсным материалам термин теплопроводность может применяться лишь условно, если под этим понятием подразумевать не только кон-дуктивную теплопередачу (т. е. собственно теплопроводность), но и передачу тепла посредством конвекции и излучения. Таким образом, определенный для дисперсных сред коэффициент теплопроводности представляет собой некую величину, эквивалентную коэффициенту тенлопроводности в уравнении Фурье, если в целом это уравнение применимо в данных условиях (т. е. если процесс передачи тепла посредством перечисленных механизмов может быть достаточно точно описан этим уравнением). Эту величину поэтому правильнее называть эквивалентным коэффициентом теплопроводности (см. раздел II и др.). Имея это в виду, мы, однако, сохраним ради краткости общепринятый термин теплопроводность. 

Эти исследователи сопоставили свои данные с выражением для эффективной теплопроводности агрегатов частиц. Они говорят, как и Майер , что эффективная теплопроводность через любую поверхность равна средней теплопроводности воздуха и топлива в отношении части поверхности, покрытой каждым из них, и что эквивалент теплопроводности получается от излучения черного тела через пустоты. Посредством этого уравнения при некотором допускаемом им упрощении Майер получил возможность выразить эффективную теплопроводность слоя топлива в величинах истинной теплопроводности топлива, объема пустот, температуры в слое тон—лива и диаметра наибольших частиц. Тенлоироводность газа, заполняющего пустоты, включается в данные анализа его различных частей и не может быть обнаружена непосредственно. В качестве показателя порядка величин, получающихся по этому выражению, приводится эффективная теплопроводность слоя кокса при температуре 815° с объемом пустот 50% и с верхним пределом размера зерна 2,54 С./И, которая была определена равной 0,00414. Истинная теплопроводность топлива составляет столь малую часть (около 5 %) от эффективной, что эффективная теплопроводность всего слоя является в значительной степени независимой от используемого топлива. 

Общие положения. В технике чаще приходится иметь дело с такими случаями теплообмена, когда задана температура окружающей среды, а не температура поверхности стенки. Сравнительно с теплопроводностью и тепловым излучением переход тепла посредством конвекции от окружающей жидкой или газообразной среды к поверхности стенки явлде гся гораздо более сложным и далеко еще не изученным процессом. При переходе тепла от твердого тела к жидкости или газу теплообмен за счет теплопроводности по своей величине отступает на задний план по сравнению с теплообменом за счет конвекции. Последняя состоит в том, что в подвижном слое жидкости или газа, прилегающего к стенке, вследствие течения, существующего, в этом слое, в соприкосновение со стенкой приходят все. время новые. и новые частички, которые, таким образом, лйбо уносят с собой теплоту, либо отдают ее стенке, с которой соприкасаются. Такой конвективный перенос 

ДО известной температуры и помещенного на место горелки. Таким образом можно было получить значение спектральной яркости пламени и отсюда, согласно закону Кирхгофа, также п спектральную яркость черного тела при той же температуре, что и температура пламени. Эта температура сравнивалась с температурой пламени, измеренной следующим образом тонкая платино-родиевая проволочка, распо.вдженная вне пламени, нагревалась пропусканием тока и энергия ее излучения измерялась термостолбиком при различных температурах. Измерение последних производилось посредством оптического пирометра. На основании этого строилась кривая энергии излучения (в ваттах на сантиметр д.тины проволочки) в функции от температуры. Затем проволочка вводилась в пламя, и температура ее измерялась для различных величин сообщаемой ей электрической энергии. Отсюда строилась другая кривая, выражающая подачу эр.ергии (в ваттах на сантиметр дли.ны проволочки) в функции от температуры. Для некоторого значения температуры эти кривые пересекаются. Для излучения проволочки пламя является практически прозрачным. Это следует из сравнительно низкой излучательной способности проволочки в области инфракрасных полос поглощения пламени, а, кроме i jro, было подтверждено прямым экспериментом . Поэтому прп этой температуре количество энергии, излучаемое просо-лочкой, равно величине сообщаемой электрической энергии. Это может иметь место только в том случае, когда энергия не теряется и пе сообщается проволочке теплопроводностью или конвекцией, т.е. если температуры проволочки и пламени газа одинаковы. Поэтому точка пересечения определяет температуру пламени газа. 

При испарении капля охлаждается. Ввиду аналогии между явлениями теплопроводности и диффузии (в пренебрежении теплообменом посредством конвекции и излучения, считая коэффициент теплопроводности Я газообразной среды не зависящим от температуры и концентрации пара, т. е. считая l = onst) можно написать для стационарного распределения температуры около сферической капли уравнения, аналогичные (4.3)  

Мюраур не дал законченную количественную теорию, а скорее связал результаты большого числа экспериментов с качественной картиной процесса горения. Поверхностное разложение топлива, дающее горючую газовую смесь, рассматривается как стадия, определяющая скорость горения, а такие параметры, как давлепие, начальная температура, температура пламени, теплота взрыва и излучение, интерпретируются так, как если бы они влияли на это начальное разложение. Передача энергии от пламени к поверхности топлива происходит посредством процесса теплопроводности, скорость которого пропорциональна давлению, и процесса излучения, не зависящего от давления. Это дает следующий закон для скорости горения  

Виды теплопередач » Индивидуализация обучения (ТИО) Ю. А. Макарова. Обмен опытом

Автор учебника: Перышкин А.В.

Цели и задачи урока.

Образовательные: Изучить особенности каждого из видов теплообмена, научиться определять вид теплообмена.

Развивающие: развивать внимание, логическое мышление, самостоятельность.

Воспитательные: воспитывать уверенность в себе, умение работать в коллективе, стремление достичь поставленной цели.

Проект урока.

Ход урока.

• Организационный момент. Целеполагание.
• Изучение нового материала.

 III. Самостоятельная работа (с разноуровневыми заданиями и карточками).
— А сейчас работаем по карточкам и компьютерам (приложение 1). Свои достижения будем отмечать в карте успеха. Поставьте себе в тетради на полях оценку, какую бы вы хотели получить сегодня на уроке.

• Итоги урока. Рефлексия.

— Подведем итоги, выведем оценки по результатам таблицы. Сравните ваши результаты с предполагаемой оценкой.

• Домашнее задание.

— По желанию — задания по учебнику или по рабочей тетради.

Дидактические материалы к уроку:
Приложение 1
Физика. 8 класс. Тесты. — Саратов: Лицей, 2011г.
Приложение 2
Задания на «4»:
1 вариант.
1. Передача энергии от Солнца к Земле осуществляется в основном:
1) теплопроводностью
2) излучением
3) конвекцией
4) работой
2. Зимой в меховой шубе человеку тепло потому, что
1) в шубе большой массы сохраняется много тепла и она отдает его понемногу человеку
2) в мехе много воздуха с большой теплоемкостью; имеющееся в мехе тепло передается человеку
3) в мехе много воздуха с малой теплопроводностью; это способствует сохранению тепла, выделяемого телом человека
4) мех обладает способностью повышать температуру любого тела, находящегося внутри него
3. При обогревании комнаты радиатором центрального отопления энергия от батареи распределяется по всей комнате:
1) только за счет явления теплопроводности
2) только путем конвекции
3) только излучением
4) теплопроводностью и излучением передается холодному воздуху у ее поверхности, затем конвекцией распределяется по всей комнате
2 вариант.
1. Конвекция играет наиболее важную роль в процессе передачи энергии от
1) нагретой поверхности Земли верхним слоям атмосферы
2) пламени костра человеку, греющемуся у костра
3) горячего утюга разглаживаемой рубашке
4) Солнца к Земле
2. Зачем используют в окнах рамы с двойными стеклами?
1) Чтобы в дом входило меньше солнечного излучения летом и больше зимой
2) Слой воздуха между стеклами имеет меньшую теплопроводность, чем тонкое твердое стекло; это уменьшает теплоотдачу из дома зимой и теплопередачу в дом летом
3) При двойных стеклах в окнах тепловое излучение свободно входит в дом, но не может выходить; это дает дополнительный обогрев зимой
4) Двойные стекла нужны для прочности
3. В жаркий солнечный день на открытом пространстве нужно сохранить от таяния как можно дольше большой кусок льда. Имеется тонкая белая ткань. Белая шуба и черная шуба. Чем накрыть лед для лучшего сохранения?
1) Только белой тканью
2) Только белой шубой
3) Только черной шубой
4) Черной шубой, белой шубой и белой тканью
3 вариант.
1. Конвекцией называют вид теплообмена, при котором энергия…
1) Передается от нагретого тела с помощью лучей.
2) От нагретого конца тела к холодному без переноса вещества.
3) Переносится самими частицами вещества.
2. Каков способ передачи тепла от костра?
1). Излучение.
2). Теплопроводность.
3). Конвекция.
3. Ложка, помещенная в стакан с горячей водой, нагревается. Каким способом происходит теплообмен?
1).Излучение
2). Теплопроводность
3). Конвекция.
4. Какое вещество обладает наибольшей теплопроводностью?
1). Шерсть
2). Железо
3). Бумага.
5. Какое вещество обладает наименьшей теплопроводностью?
1). Серебро
2). Воздух
3). Алюминий.

Задания на «5»:
1 вариант.

• В стакан налит горячий чай. Каким способом осуществляется теплообмен между чаем и стенками стакана?
• Теплопроводность
• Конвекция
• Излучение
• Как поступить, чтобы кофе быстрее остыл:
• Сразу влить в него сливки?
• Дать кофе немного остыть, затем налить сливки?
• Нет правильного ответа
• Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем на воздухе?
• На воздухе не происходит теплообмен
• В воде теплообмен быстрее
• Теплообмен зависит от свойства вещества

2 вариант.

• Медный и стеклянный сосуды одинаковой массы и вместимости одновременно заполнили горячей водой. В каком сосуде быстрее закончится процесс теплообмена?
• В медном
• В стеклянном
• Одновременно в обоих
• В каком чайнике вода скорее нагреется: в новом или старом, на стенках которого есть накипь?
• В новом
• В старом
• Одновременно в обоих
• Объясните, почему происходит изменение внутренней энергии:
• При нагревании воды в кастрюле
• При сжатии и расширении воздуха
• При таянии льда
• При сжатии и расширении резины

3 вариант.

• Увеличивается ли внутренняя энергия тел в следующих случаях:
• При трении корпуса движущегося самолета о воздух
• При обработке заготовки на токарном станке
• При соприкосновении холодного воздуха с нагретым предметом
• Почему шерстяная одежда сохраняет теплоту лучше, чем хлопчатобумажная?
• Хлопчатобумажная ткань более плотная
• Шерстяная ткань более рыхлая
• Хлопчатобумажная ткань более рыхлая
• Шерстяная ткань греет
• В какой обуви зимой больше мерзнут ноги:
• В просторной
• В тесной
• В меховой

Гатина Гузель Робертовна
Уфа МБОУ СОШ № 75
[email protected]

Виды лучей физика. Виды радиоактивных излучений

Вам хорошо известно, что основным источником тепла на Земле является Солнце. Каким же образом передаётся тепло от Солнца? Ведь Земля находится от него на расстоянии 15 10 7 км. Всё это пространство за пределами нашей атмосферы содержит очень разреженное вещество.

Как известно, в вакууме перенос энергии путём теплопроводности невозможен. Не может происходить он и за счёт конвекции. Следовательно, существует ещё один вид теплопередачи.

Изучим этот вид теплопередачи с помощью опыта.

Соединим жидкостный манометр при помощи резиновой трубки с теплоприёмником (рис. 12).

Если к тёмной поверхности теплоприёмника поднести кусок металла, нагретый до высокой температуры, то уровень жидкости в колене манометра, соединённом с теплоприёмником, понизится (рис. 12, а). Очевидно, воздух в теп-лоприёмнике нагрелся и расширился. Быстрое нагревание воздуха в теплоприёмнике можно объяснить лишь передачей ему энергии от нагретого тела.

Рис. 12. Передача энергии путем излучения

Энергия в данном случае передавалась не теплопроводностью. Ведь между нагретым телом и теплоприёмником находился воздух — плохой проводник тепла. Конвекция здесь также не может наблюдаться, поскольку тепло-приёмник находится рядом с нагретым телом, а не над ним. Следовательно, в данном случае передача энергии происходит путём
излучения
.

Передача энергии излучением отличается от других видов теплопередачи. Она может осуществляться в полном вакууме.

Излучают энергию все тела: и сильно нагретые, и слабо, например, тело человека, печь, электрическая лампочка и др. Но чем выше температура тела, тем больше энергии передаёт оно путём излучения. При этом энергия частично поглощается окружающими телами, а частично отражается. При поглощении энергии тела нагреваются по-разному, в зависимости от состояния поверхности.

Если повернуть теплоприёмник к нагретому металлическому телу сначала тёмной, а затем светлой стороной, то столбик жидкости в колене манометра, соединённом с теплоприёмником, в первом случае (см. рис. 12, а) понизится, а во втором (рис. 12, б) повысится. Это показывает, что тела с тёмной поверхностью лучше поглощают энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность.

В то же время тела с тёмной поверхностью охлаждаются быстрее путём излучения, чем тела со светлой поверхностью. Например, в светлом чайнике горячая вода дольше сохраняет высокую температуру, чем в тёмном.

Способность тел по-разному поглощать энергию излучения используется на практике. Так, поверхность воздушных метеозондов, крылья самолётов красят серебристой краской, чтобы они не нагревались солнцем. Если же, наоборот, необходимо использовать солнечную энергию, например в приборах, установленных на искусственных спутниках Земли, то эти части приборов окрашивают в тёмный цвет.

Вопросы

1. Как на опыте показать передачу энергии излучением?
2. Какие тела лучше, а какие хуже поглощают энергию излучения?
3. Как учитывает человек на практике различную способность тел поглощать энергию излучения?

Упражнение 5

1. Летом воздух в здании нагревается, получая энергию различными способами: через стены, через открытое окно, в которое входит тёплый воздух, через стекло, которое пропускает солнечную энергию. С каким видом теплопередачи мы имеем дело в каждом случае?
2. Приведите примеры, показывающие, что тела с тёмной поверхностью сильнее нагреваются излучением, чем со светлой.
3. Почему можно утверждать, что от Солнца к Земле энергия не может передаваться конвекцией и теплопроводностью? Каким способом она передаётся?

Задание

С помощью уличного термометра измерьте температуру сначала на солнечной стороне дома, затем на теневой. Объясните, почему различаются показания термометра.

Это любопытно…

Термос
. Часто бывает необходимо сохранить пищу горячей или холодной. Чтобы помешать телу охладиться или нагреться, нужно уменьшить теплопередачу. При этом стремятся сделать так, чтобы энергия не передавалась ни одним видом теплопередачи: теплопроводностью, конвекцией, излучением. В этих целях используют термос (рис. 13).

Рис. 13. Устройство термоса

Он состоит из стеклянного сосуда 4 с двойными стенками. Внутренняя поверхность стенок покрыта блестящим металлическим слоем, а из пространства между стенками сосуда выкачан воздух. Лишённое воздуха пространство между стенками почти не проводит тепло. Металлический же слой, отражая, препятствует передаче энергии излучением. Чтобы защитить стекло от повреждений, термос помещают в специальный металлический или пластмассовый футляр 3. Сосуд закупоривается пробкой 2, а сверху навинчивается колпачок 1.

Теплопередача и растительный мир
. В природе и жизни человека растительный мир играет исключительно важную роль. Жизнь всего живого на Земле невозможна без воды и воздуха.

В слоях воздуха, прилегающих к Земле, и почве постоянно происходит изменение температуры. Почва нагревается днём, так как поглощает энергию. Ночью, наоборот, она охлаждается — отдаёт энергию. На теплообмен между почвой и воздухом влияет наличие растительности, а также погода. Почва, покрытая растительностью, плохо прогревается излучением. Сильное охлаждение почвы наблюдается также в ясные, безоблачные ночи. Излучение от почвы свободно уходит в пространство. Ранней весной в такие ночи наблюдаются заморозки. Во время облачности уменьшается потеря энергии почвы путём излучения. Облака служат экраном.

Для повышения температуры почвы и предохранения посадок от заморозков используют теплицы. Стеклянные рамы или изготовленные из плёнки хорошо пропускают солнечное излучение {видимое). Днём почва нагревается. Ночью невидимое излучение почвы стекло или плёнка пропускают хуже. Почва не замерзает. Теплицы препятствуют также движению тёплого воздуха вверх — конвекции.

Вследствие этого температура в теплицах выше, чем в окружающем пространстве.

Навигация по статье:

Радиация и виды радиоактивных излучений, состав радиоактивного (ионизирующего) излучения и его основные характеристики. Действие радиации на вещество.

Что такое радиация

Для начала дадим определение, что такое радиация:

В процессе распада вещества или его синтеза происходит выброс элементов атома (протонов, нейтронов, электронов, фотонов), иначе можно сказать происходит излучение
этих элементов. Подобное излучение называют — ионизирующее излучение
или что чаще встречается радиоактивное излучение
, или еще проще радиация

. К ионизирующим излучениям относится так же рентгеновское и гамма излучение.

Радиация

— это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации.

Ионизация
— это процесс образования положительно или отрицательно заряженных ионов или свободных электронов из нейтрально заряженных атомов или молекул.

Радиоактивное (ионизирующее) излучение
можно разделить на несколько типов, в зависимости от вида элементов из которого оно состоит. Разные виды излучения вызваны различными микрочастицами и поэтому обладают разным энергетическим воздействие на вещество, разной способностью проникать сквозь него и как следствие различным биологическим действием радиации.

Альфа, бета и нейтронное излучение
— это излучения, состоящие из различных частиц атомов.

Гамма и рентгеновское излучение
— это излучение энергии.

Альфа излучение

• излучаются: два протона и два нейтрона
  
• проникающая способность: низкая
  
• облучение от источника: до 10 см
  
• скорость излучения: 20 000 км/с
  
• ионизация: 30 000 пар ионов на 1 см пробега
  
• высокое
  

Альфа (α) излучение возникает при распаде нестабильных изотопов
элементов.

Альфа излучение
— это излучение тяжелых, положительно заряженных альфа частиц, которыми являются ядра атомов гелия (два нейтрона и два протона). Альфа частицы излучаются при распаде более сложных ядер, например, при распаде атомов урана, радия, тория.

Альфа частицы обладают большой массой и излучаются с относительно невысокой скоростью в среднем 20 тыс. км/с, что примерно в 15 раз меньше скорости света. Поскольку альфа частицы очень тяжелые, то при контакте с веществом, частицы сталкиваются с молекулами этого вещества, начинают с ними взаимодействовать, теряя свою энергию и поэтому проникающая способность данных частиц не велика и их способен задержать даже простой лист бумаги.

Однако альфа частицы несут в себе большую энергию и при взаимодействии с веществом вызывают его значительную ионизацию. А в клетках живого организма, помимо ионизации, альфа излучение разрушает ткани, приводя к различным повреждениям живых клеток.

Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение обладает наименьшей проникающей способностью, но последствия облучения живых тканей данным видом радиации наиболее тяжелые и значительные по сравнению с другими видами излучения.

Облучение радиацией в виде альфа излучения может произойти при попадании радиоактивных элементов внутрь организма, например, с воздухом, водой или пищей, а также через порезы или ранения. Попадая в организм, данные радиоактивные элементы разносятся током крови по организму, накапливаются в тканях и органах, оказывая на них мощное энергетическое воздействие. Поскольку некоторые виды радиоактивных изотопов, излучающих альфа радиацию, имеют продолжительный срок жизни, то попадая внутрь организма, они способны вызвать в клетках серьезные изменения и привести к перерождению тканей и мутациям.

Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с организма самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма, они будут облучать ткани изнутри на протяжении многих лет, пока не приведут к серьезным изменениям. Организм человека не способен нейтрализовать, переработать, усвоить или утилизировать, большинство радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма.

Нейтронное излучение

• излучаются: нейтроны
  
• проникающая способность: высокая
  
• облучение от источника: километры
  
• скорость излучения: 40 000 км/с
  
• ионизация: от 3000 до 5000 пар ионов на 1 см пробега
  
• биологическое действие радиации: высокое
  

Нейтронное излучение
— это техногенное излучение, возникающие в различных ядерных реакторах и при атомных взрывах. Также нейтронная радиация излучается звездами, в которых идут активные термоядерные реакции.

Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом, слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода, например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает через полиэтилен.

Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани, причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой и более высокой скоростью чем альфа излучение.

Бета излучение

• излучаются: электроны или позитроны
  
• проникающая способность: средняя
  
• облучение от источника: до 20 м
  
• скорость излучения: 300 000 км/с
  
• ионизация: от 40 до 150 пар ионов на 1 см пробега
  
• биологическое действие радиации: среднее
  

Бета (β) излучение
возникает при превращении одного элемента в другой, при этом процессы происходят в самом ядре атома вещества с изменением свойств протонов и нейтронов.

При бета излучении, происходит превращение нейтрона в протон или протона в нейтрон, при этом превращении происходит излучение электрона или позитрона (античастица электрона), в зависимости от вида превращения. Скорость излучаемых элементов приближается к скорости света и примерно равна 300 000 км/с. Излучаемые при этом элементы называются бета частицы.

Имея изначально высокую скорость излучения и малые размеры излучаемых элементов, бета излучение обладает более высокой проникающей способностью чем альфа излучение, но обладает в сотни раз меньшей способность ионизировать вещество по сравнению с альфа излучением.

Бета радиация с легкостью проникает сквозь одежду и частично сквозь живые ткани, но при прохождении через более плотные структуры вещества, например, через металл, начинает с ним более интенсивно взаимодействовать и теряет большую часть своей энергии передавая ее элементам вещества. Металлический лист в несколько миллиметров может полностью остановить бета излучение.

Если альфа радиация представляет опасность только при непосредственном контакте с радиоактивным изотопом, то бета излучение в зависимости от его интенсивности, уже может нанести существенный вред живому организму на расстоянии несколько десятков метров от источника радиации.

Если радиоактивный изотоп, излучающий бета излучение попадает внутрь живого организма, он накапливается в тканях и органах, оказывая на них энергетическое воздействие, приводя к изменениям в структуре тканей и со временем вызывая существенные повреждения.

Некоторые радиоактивные изотопы с бета излучением имеют длительный период распада, то есть попадая в организм, они будут облучать его годами, пока не приведут к перерождению тканей и как следствие к раку.

Гамма излучение

• излучаются: энергия в виде фотонов
  
• проникающая способность: высокая
  
• облучение от источника: до сотен метров
  
• скорость излучения: 300 000 км/с
  
• ионизация:
• биологическое действие радиации: низкое
  

Гамма (γ) излучение
— это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов.

Гамма радиация сопровождает процесс распада атомов вещества и проявляется в виде излучаемой электромагнитной энергии в виде фотонов, высвобождающихся при изменении энергетического состояния ядра атома. Гамма лучи излучаются ядром со скоростью света.

Когда происходит радиоактивный распад атома, то из одних веществ образовываются другие. Атом вновь образованных веществ находятся в энергетически нестабильном (возбужденном) состоянии. Воздействую друг на друга, нейтроны и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии выбрасываются атомом в виде гамма излучения

Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью и с легкостью проникает сквозь одежду, живые ткани, немного сложнее через плотные структуры вещества типа металла. Чтобы остановить гамма излучение потребуется значительная толщина стали или бетона. Но при этом гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие на вещество чем бета излучение и десятки тысяч раз слабее чем альфа излучение.

Основная опасность гамма излучения — это его способность преодолевать значительные расстояния и оказывать воздействие на живые организмы за несколько сотен метров от источника гамма излучения.

Рентгеновское излучение

• излучаются: энергия в виде фотонов
  
• проникающая способность:высокая
  
• облучение от источника: до сотен метров
  
• скорость излучения: 300 000 км/с
  
• ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
  
• биологическое действие радиации: низкое
  

Рентгеновское излучение
— это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов, возникающие при переходе электрона внутри атома с одной орбиты на другую.

Рентгеновское излучение сходно по действию с гамма излучением, но обладает меньшей проникающей способностью, потому что имеет большую длину волны.

Рассмотрев различные виды радиоактивного излучения, видно, что понятие радиация включает в себя совершенно различные виды излучения, которые оказывают разное воздействие на вещество и живые ткани, от прямой бомбардировки элементарными частицами (альфа, бета и нейтронное излучение) до энергетического воздействия в виде гамма и рентгеновского излечения.

Каждое из рассмотренных излучений опасно!

Сравнительная таблица с характеристиками различных видов радиации

Как видно из таблицы, в зависимости от вида радиации, излучение при одной и той же интенсивности, например в 0. 1 Рентген, будет оказать разное разрушающее действие на клетки живого организма. Для учета этого различия, был введен коэффициент k, отражающий степень воздействия радиоактивного излучения на живые объекты.

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Видео:

Для тех, кто не знаком с физикой или только начинает ее изучать, вопрос, что такое излучение, является сложным. Но с данным физическим явлением мы встречаемся практически каждый день. Если сказать просто, то излучение — это процесс распространения энергии в виде электромагнитных волн и частиц или, другими словами, это энергетические волны, распространяющиеся вокруг.

Источник излучения и его виды

Источник электромагнитных волн может быть как искусственный, так и природный. Для примера, к искусственному излучению относят рентгеновские лучи.

Почувствовать излучение можно, даже не выходя из дома: стоит только подержать руку над горящей свечой, и сразу же вы ощутите излучение тепла. Его можно назвать тепловым, но кроме него в физике есть еще несколько видов излучений. Вот некоторые из них:

• Ультрафиолетовое — это излучение человек может чувствовать на себе во время загорания на солнце.
• Рентгеновское излучение обладает самыми короткими волнами, они называются рентгеновскими лучами.
• Инфракрасные лучи может видеть даже человек, пример этого — обычный детский лазер. Этот вид излучения образуется при совпадении микроволновых радиоизлучений и видимого света. Часто инфракрасное излучение применяется в физиотерапии.
• Радиоактивное излучение образуется во время распада химических радиоактивных элементов. Узнать подробнее о радиации можно из статьи .
• Оптическое излучение — это не что иное, как световое излучение, свет в широком смысле слова.
• Гамма-излучение — вид электромагнитного излучения с малой длиной волны. Используется, например, в лучевой терапии.

Ученым уже давно известно, что некоторые излучения пагубно влияют на организм человека. Насколько сильным будет это влияние, зависит от длительности и мощности излучения. Если подвергать себя длительное время излучению, это может привести к изменениям на клеточном уровне. Вся электронная техника, которая нас окружает, будь-то мобильный телефон, компьютер или микроволновая печь, — всё это оказывает влияние на здоровье. Поэтому нужно следить за тем, чтобы не подвергать себя лишнему излучению.

Человек постоянно находится под воздействием разнообразных внешних факторов. Одни из них являются видимыми, например, погодные условия, и степень их воздействия можно контролировать. Другие же не видны человеческому глазу и носят название излучений. Каждый должен знать виды излучения, их роль и области применения.

Некоторые виды излучения человек может встретить повсеместно. Ярким примером являются радиоволны. Они представляют собой колебания электромагнитной природы, которые способны распределяться в пространстве со скоростью света.
Такие волны несут в себе энергию от генераторов.

Источники радиоволн можно разделить на две группы.

1. Природные, к ним относятся молнии и астрономические единицы.
2. Искусственные, то есть созданные человеком. Они включают в себя излучатели с переменным током. Это могут быть приборы радиосвязи, вещания, компьютеры и системы навигации.

Кожа человека способна осаждать на своей поверхности этот вид волн, поэтому есть ряд негативных последствий их воздействия на человека. Радиоволновое излучение способно замедлить деятельность мозговых структур, а также вызвать мутации на генном уровне.

Для лиц, у которых установлен кардиостимулятор, такое воздействие смертельно опасно. У этих приборов имеется четкий максимально допустимый уровень излучения, подъем выше него вносит дисбаланс в работу системы стимулятора и ведет к его поломке.

Все влияния радиоволн на организм были изучены только на животных, прямого доказательства их негативного действия на человека нет, но способы защиты ученые все же ищут. Как таковых эффективных способов пока нет. Единственное, что можно посоветовать, так это держаться подальше от опасных приборов. Поскольку бытовые приборы, включенные в сеть, тоже создают вокруг себя радиоволновое поле, то просто необходимо отключать питание устройств, которыми человек не пользуется в данный момент.

Излучение инфракрасного спектра

Все виды излучения тем или иным образом связаны между собой. Некоторые из них видны человеческому глазу. Инфракрасное излучение примыкает к той части спектра, которую глаз человека может уловить. Оно не только освещает поверхность, но и способно ее нагревать.

Основным естественным источником ИК-лучей является солнце.
Человеком созданы искусственные излучатели, посредство которых достигается необходимый тепловой эффект.

Теперь нужно разобраться, насколько полезным или вредным является такой вид излучения для человека. Практически все длинноволновое излучение инфракрасного спектра поглощается верхними слоями кожи, поэтому не только безопасно, но и способно повысить иммунитет и усилить восстановительные процессы в тканях.

Что касается коротких волн, то они могут уходить глубоко в ткани и вызывать перегрев органов. Так называемый тепловой удар является следствием воздействия коротких инфракрасных волн. Симптомы этой патологии известны почти всем:

• появление кружения в голове;
• чувство тошноты;
• возрастание пульса;
• нарушения зрения, характеризующиеся потемнением в глазах.

Как же уберечь себя от опасного влияния? Нужно соблюдать технику безопасности, пользуясь теплозащитной одеждой и экранами. Применение коротковолновых обогревателей должно быть четко дозировано, нагревательный элемент должен быть прикрыт теплоизолирующим материалом, при помощи которого достигается излучение мягких длинных волн.

Если задуматься, все виды излучения способны проникать в ткани. Но именно рентгеновское излучение дало возможность использовать это свойство на практике в медицине.

Если сравнить лучи рентгеновского происхождения с лучами света, то первые имеют очень большую длину, что позволяет им проникать даже через непрозрачные материалы. Такие лучи не способны отражаться и преломляться. Данный вид спектра имеет мягкую и жесткую составляющую. Мягкая состоит из длинных волн, способных полностью поглощаться тканями человека.
Таким образом, постоянное воздействие длинных волн приводит к повреждению клеток и мутации ДНК.

Есть ряд структур, которые не способны пропустить через себя рентгеновские лучи. К ним относится, например, костная ткань и металлы. Исходя из этого и производятся снимки костей человека с целью диагностики их целостности.

В настоящее время созданы приборы, позволяющие не только делать фиксированный снимок, например, конечности, но и наблюдать за происходящими с ней изменениями «онлайн». Эти устройства помогаю врачу выполнить оперативное вмешательство на костях под контролем зрения, не производя широких травматичных разрезов. При помощи таких приборов можно исследовать биомеханику суставов.

Что касается негативного воздействия рентгеновских лучей, то длительный контакт с ними может привести к развитию лучевой болезни, которая проявляется рядом признаков:

• нарушения неврологического характера;
• дерматиты;
• снижение иммунитета;
• угнетение нормального кроветворения;
• развитие онкологической патологии;
• бесплодие.

Чтобы защитить себя от страшных последствий, при контакте с этим видом излучения нужно использовать экранирующие щиты и накладки из материалов, не пропускающих лучи.

Данный вид лучей люди привыкли называть попросту – свет. Этот вид излучения способен поглощаться объектом воздействия, частично проходя через него и частично отражаясь.
Такие свойства широко применяются в науке и технике, особенно при изготовлении оптических приборов.

Все источники оптического излучения делятся на несколько групп.

1. Тепловые, имеющие сплошной спектр. Тепло в них выделяется за счет тока или процесса горения. Это могут быть электрические и галогенные лампы накаливания, а также пиротехнические изделия и электродосветные приборы.
2. Люминесцентные, содержащие газы, возбуждаемые потоками фотонов. Такими источниками являются энергосберегающие приборы и катодолюминесцентные устройства. Что касается радио- и хемилюминесцентных источников, то в них потоки возбуждаются за счет продуктов радиоактивного распада и химических реакций соответственно.
3. Плазменные, чьи характеристики зависят от температуры и давления плазмы, образующейся в них. Это могут быть газоразрядные, ртутные трубчатые и ксеноновые лампы. Не исключением являются и спектральные источники, а также приборы импульсного характера.

Оптическое излучение на организм человека действует в комплексе с ультрафиолетовым, что провоцирует выработку меланина в коже. Таким образом, положительный эффект длится до тех пор, пока не будет достигнуто пороговое значение воздействия, за пределами которого находится риск ожогов и кожной онкопатологии.

Самым известным и широко применяемым излучением, воздействие которого можно встретить повсеместно, является ультрафиолетовое излучение. Данное излучение имеет два спектра, один из которых доходит до земли и участвует во всех процессах на земле. Второй задерживается слоем озона и не проходит через него. Слой озона обезвреживает этот спектр, тем самым выполняя защитную роль.
Разрушение озонового слоя опасно проникновением вредных лучей на поверхность земли.

Естественный источник этого вида излучения – Солнце. Искусственных источников придумано огромное количество:

• Эритемные лампы, активизирующие выработку витамина Д в слоях кожи и помогающие лечению рахита.
• Солярии, не только позволяющие позагорать, но и имеющие лечебный эффект для людей с патологиями, вызванными недостатком солнечного света.
• Лазерные излучатели, используемые в биотехнологиях, медицине и электронике.

Что касается воздействия на организм человека, то оно двоякое. С одной стороны, недостаток ультрафиолета может вызвать различные болезни. Дозированная нагрузка таким излучением помогает иммунитету, работе мышц и легких, а также предотвращает гипоксию.

Все виды влияний делятся на четыре группы:

• способность убивать бактерий;
• снятие воспаления;
• восстановление поврежденных тканей;
• уменьшение боли.

К отрицательным воздействиям ультрафиолета можно отнести способность провоцировать рак кожи при длительном воздействии. Меланома кожи крайне злокачественный вид опухоли. Такой диагноз почти на 100 процентов означает грядущую смерть.

Что касается органа зрения, то чрезмерное воздействие лучей ультрафиолетового спектра повреждает сетчатку, роговицу и оболочки глаза. Таким образом, использовать этот вид излучения нужно в меру.
Если при определенных обстоятельствах приходится длительно контактировать с источником ультрафиолетовых лучей, то необходимо защитить глаза очками, а кожу специальными кремами или одеждой.

Это так называемые космические лучи, несущие в себе ядра атомов радиоактивных веществ и элементов. Поток гамма-излучения имеет очень большую энергию и способен быстро проникать в клетки организма, ионизируя их содержимое. Разрушенные клеточные элементы действуют как яды, разлагаясь и отравляя весь организм. В процесс обязательно вовлекается ядро клеток, что ведет к мутациям в геноме. Здоровые клетки разрушаются, а на их месте образуются мутантные, не способные в полной мере обеспечить организм всем необходимым.

Данное излучение опасно тем, что человек его никак не ощущает. Последствия воздействия проявляются не сразу, а имеют отдаленное действие. В первую очередь страдают клетки кроветворной системы, волос, половых органов и лимфоидной системы.

Радиация очень опасна развитием лучевой болезни, но даже такому спектру нашли полезное применение:

• с его помощью стерилизуют продукты, оборудование и инструменты медицинского предназначения;
• измерение глубины подземных скважин;
• измерение длины пути космических аппаратов;
• воздействие на растения с целью выявления продуктивных сортов;
• в медицине такое излучение применяется для проведения лучевой терапии в лечении онкологии.

В заключение нужно сказать, что все виды лучей с успехом применяются человеком и являются необходимыми.
Благодаря им существуют растения, животные и люди. Защита от чрезмерного воздействия должна быть приоритетным правилом при работе.

§ 1. Тепловое
излучение

В
процессе исследования излучения нагретых
тел было установлено, что любое нагретое
тело излучает электромагнитные волны
(свет) в широком диапазоне частот.
Следовательно, тепловое
излучение – это излучение электромагнитных
волн за счет внутренней энергии тела.

Тепловое излучение
имеет место при любой температуре.
Однако при невысоких температурах
излучаются практически лишь длинные
(инфракрасные) электромагнитные волны.

Ведем
следующие величины, характеризующие
излучение и поглощение энергии телами:

энергетическая
светимость
R
(T
)
– это энергия
W,
испускаемая 1 м 2
поверхности светящегося тела за 1 с.

Вт/м 2 .

испускательная
способность тела

r
(λ,Т)
(или
спектральная плотность энергетической
светимости)

– это энергия в единичном интервале
длин волн, испускаемая 1 м 2
поверхности светящегося тела за 1 с.

.
.

Здесь

– это энергия излучения с длинами волн
от λ до

.

Связь
между интегральной энергетической
светимостью и спектральной плотность
энергетической светимости задаётся
следующим соотношением:

.

.

Экспериментально
было установлено, что отношение
испускательной и поглощательной
способностей не зависит от природы
тела. Это означает, что оно является для
всех тел одной и той же (универсальной)
функцией длины волны (частоты) и
температуры. Этот эмпирический закон
открыт Кирхгофом и носит его имя.

Закон Кирхгофа:
отношение испускательной и поглощательной
способностей не зависит от природы
тела, оно является для всех тел одной и
той же (универсальной) функцией длины
волны (частоты) и температуры:

.

Тело,
которое при любой температуре полностью
поглощает все падающее на него излучение,
называется абсолютно черным телом
а.ч.т.

Поглощательная
способность абсолютно черного тела
а а.ч.т. (λ,Т)
равна единице. Это означает, что
универсальная функция Кирхгофа

тождественна испускательной способности
абсолютно черного тела

.
Таким образом, для решения задачи
теплового излучения необходимо было
установить вид функции Кирхгофа или
испускательной способности абсолютно
чёрного тела.

Анализируя
экспериментальные данные и применяя
методы термодинамики
австрийские
физики Йозеф
Стефан
(1835
– 1893) и Людвиг
Больцман

(1844-1906) в 1879 году частично решили задачу
излучения а.ч.т. Они получили формулу
для определения энергетической светимости
а.ч.т. – R ачт (T).
Согласно закону Стефана-Больцмана

,

.

В
1896-м году немецкие физики во главе с
Вильгельмом Вином создали суперсовременную
по тем временам экспериментальную
установку для исследования распределения
интенсивности излучения по длинам волн
(частотам) в спектре теплового излучения
абсолютно черного тела. Эксперименты,
выполненные на этой установке: во-первых,
подтвердили результат, полученный
австрийскими физиками Й.Стефаном и
Л.Больцманом; во-вторых, были полученны
графики распределения интенсивности
теплового излучения по длинам волн. Они
были удивительно похожи на полученные
ранее Дж. Максвеллом кривые распределения
молекул газа, находящегося в закрытом
объеме, по величинам скоростей.

Теоретическое
объяснение полученных графиков стало
центральной проблемой конца 90-х годов
19-го века.

Английские
классические физики лорд Рэлей

(1842-1919) и сэр Джеймс
Джинс

(1877-1946) применили к тепловому излучению
методы
статистической физики
(воспользовались
классическим законом о равнораспределении
энергии по степеням свободы). Рэлей и
Джинс применили метод статистической
физики к волнам подобно тому, как Максвелл
применил его к равновесному ансамблю
хаотически движущихся в замкнутой
полости частиц. Они предположили, что
на каждое электромагнитное колебание
приходится в среднем энергия равная kT
(
на электрическую энергию и

на магнитную энергию),. Исходя из этих
соображений, они получили следующую
формулу для испускательной способности
а.ч.т.:

.

Э
та
формула хорошо описывала ход
экспериментальной зависимости при
больших длинах волн (на низких частотах).
Но для малых длин волн (высокий частот
или в ультрафиолетовой области спектра)
классическая теория Рэлея и Джинса
предсказывала бесконечный рост
интенсивности излучения. Этот эффект
получил название ультрафиолетовой
катастрофы.

Предположив,
что стоячей электромагнитной волне
любой частоты соответствует одна и та
же энергия, Рэлей и Джинс и при этом
пренебрегли тем, что при повышении
температуры вклад в излучение дают все
более и более высокие частоты. Естественно,
что принятая ими модель должна была
привести к бесконечному росту энергии
излучения на высоких частотах.
Ультрафиолетовая катастрофа стала
серьезным парадоксом классической
физики.

С
ледующую
попытку получения формулы зависимости
испускательной способности а.ч.т. от
длин волн предпринял Вин. С помощью
методов классической
термодинамики и электродинамики

Вину

удалось вывести соотношение, графическое
изображение которого удовлетворительно
совпадало с коротковолновой
(высокочастотной) частью полученных в
эксперименте данных, но абсолютно
расходилось с результатами опытов для
больших длин волн (низких частот).

.

Из этой формулы
было получено соотношение, связывающее
ту длину волны

,
которой соответствует максимум
интенсивности излучения, и абсолютную
температуру тела Т (закон смещения
Вина):

,

.

Это соответствовало
полученным Вином экспериментальным
результатам, из которых следовало, что
с ростом температуры максимум интенсивности
излучения смещается в сторону более
коротких волн.

Но формулы,
описывающей всю кривую, не было.

Тогда за решение
возникшей проблемы взялся Макс Планк
(1858-1947), который в это время работал в
департаменте физики в Берлинском
институте Кайзера Вильгельма. Планк
был очень консервативным членом Прусской
Академии, всецело поглощенным методами
классической физики. Он был страстно
увлечен термодинамикой. Практически,
начиная с момента защиты диссертации
в 1879-м году, и почти до конца века целых
двадцать лет подряд Планк занимался
изучением проблем, связанных с законами
термодинамики. Планк понимал, что
классическая электродинамика не может
дать ответа на вопрос о том, как
распределена энергия равновесного
излучения по длинам волн (частотам).
Возникшая проблема относилась к сфере
термодинамики. Планк
исследовал необратимый процесс
установления равновесия между веществом
и излучением (светом)
.
Чтобы добиться согласования теории с
опытом, Планк отступил от классической
теории лишь в одном пункте: он принял
гипотезу о том, что излучение света
происходит порциями (квантами)
.
Принятая Планком гипотеза позволила
получить для теплового излучения такое
распределение энергии по спектру,
которое соответствовало эксперименту.

.

14 декабря 1900-го
года Планк представил свои результаты
Берлинскому физическому обществу. Так
родилась квантовая физика.

Квант энергии
излучения, введенный Планком в физику,
оказался пропорциональным частоте
излучения

(и обратно пропорционален длине волны):

.

– универсальная
постоянная, называемая теперь постоянной
Планка. Она равна:

.

Свет представляет
собой сложный материальный объект,
который обладает как волновыми, так и
корпускулярными свойствами.

Волновые параметры

– длина волны
,
частота света

и волновое число
.

Корпускулярные
характеристики

– энергия

и импульс
.

Волновые параметры
света связаны с его корпускулярными
характеристиками с помощью постоянной
Планка:

.

Здесь

и

– волновое число.

Постоянной
Планка принадлежит фундаментальная
роль в физике. Эта размерная константа
позволяет количественно оценить,
насколько при описании каждой конкретной
физической системы существенны квантовые
эффекты.

Когда
по условиям физической задачи постоянную
Планка можно считать пренебрежимо малой
величиной, достаточно классического
(не квантового) описания.

Контрольна робота з фізики для 8 класу «Внутрішня енергія тіла. Теплообмін»

8 КЛАС

Контрольная работа №1 по теме

«Внутренняя энергия. Теплообмен.»

Вариант І

8 КЛАС

Контрольная работа №1 по теме

«Внутренняя энергия. Теплообмен.»

Вариант ІІ

8 КЛАС

Контрольная работа №1 по теме

«Внутренняя энергия. Теплообмен.»

Вариант ІІІ

8 КЛАС

Контрольная работа №1 по теме

 «Внутренняя энергия. Теплообмен.»

Вариант ІV

Россети Урал — ОАО «МРСК Урала»

Согласие на обработку персональных данных

В соответствии с требованиями Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных» принимаю решение о предоставлении моих персональных данных и даю согласие на их обработку свободно, своей волей и в своем интересе.

Наименование и адрес оператора, получающего согласие субъекта на обработку его персональных данных:

ОАО «МРСК Урала», 620026, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 140 Телефон: 8-800-2200-220.

Цель обработки персональных данных:

Обеспечение выполнения уставной деятельности «МРСК Урала».

Перечень персональных данных, на обработку которых дается согласие субъекта персональных данных:

• — фамилия, имя, отчество;
• — место работы и должность;
• — электронная почта;
• — адрес;
• — номер контактного телефона.

Перечень действий с персональными данными, на совершение которых дается согласие:

Любое действие (операция) или совокупность действий (операций) с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение.

Персональные данные в ОАО «МРСК Урала» могут обрабатываться как на бумажных носителях, так и в электронном виде только в информационной системе персональных данных ОАО «МРСК Урала» согласно требованиям Положения о порядке обработки персональных данных контрагентов в ОАО «МРСК Урала», с которым я ознакомлен(а).

Согласие на обработку персональных данных вступает в силу со дня передачи мною в ОАО «МРСК Урала» моих персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано мной в письменной форме. В случае отзыва согласия на обработку персональных данных.

ОАО «МРСК Урала» вправе продолжить обработку персональных данных при наличии оснований, предусмотренных в п. 2-11 ч. 1 ст. 6 Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных».

Срок хранения моих персональных данных – 5 лет.

В случае отсутствия согласия субъекта персональных данных на обработку и хранение своих персональных данных ОАО «МРСК Урала» не имеет возможности принятия к рассмотрению заявлений (заявок).

2B: Следование потоку энергии

Часть B: Следование потоку энергии

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

Солнечная энергия влияет на климат Земли. Энергия солнца нагревает поверхность Земли, согревает атмосферу, обеспечивает энергию для фотосинтеза, вызывает испарение, управляет погодой и круговоротом воды, а также питает океанские течения.На фотографии астронавта справа, сделанной с Международной космической станции, видно, как солнце садится 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 окружность радиусом 127 мм. Этот круг представляет Землю и самую внутреннюю атмосферу.Линия толщиной 1 мм, которую нарисовал ваш карандаш, представляет собой среднюю толщину первых двух слоев атмосферы: тропосферы, области погоды и стратосферы, которая защищает нас от большей части вредного ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. . Работая с этими лабораториями, помните об этом относительном масштабе.

В приведенном ниже примере линия представляет собой толщину атмосферы до верхней точки стратосферы (на расстоянии 50 км над поверхностью). Девяносто девять процентов массы атмосферных газов находятся в пределах 32 км от поверхности Земли, в этих двух слоях.Только тропосфера содержит 75—80% массы атмосферы. Внешний край линии толщиной 1 мм будет находиться на расстоянии 128 мм от центра дуги (радиус Земли = 6371 км). На картинке ниже пиксели используются как мера расстояния. Чтобы почувствовать, насколько «разреженной» является атмосфера, вы можете попробовать это занятие на открытом воздухе, используя шкалу метров.

Происхождение: Бетси Янгман, нет
Повторное использование: Этот товар предлагается в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы под аналогичной лицензией.

Излучение — это передача энергии невидимыми электромагнитными волнами. Вы, наверное, видели в столовой лампу для подогрева пищи; тепловая лампа использует один тип длинноволнового электромагнитного излучения, инфракрасное излучение инфракрасного излучения: длинноволновое электромагнитное излучение лучистого тепла, излучаемого всеми горячими объектами. В электромагнитном спектре его можно найти между микроволновым излучением и видимым светом. световые волны, чтобы подогреть 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 земную систему, 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 переносов, 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 материи — это полная кинетическая энергия всех частиц в данном объеме, которую мы измеряем как температуру. Перенос энергии из одной области в другую называется теплотой. Эта передача энергии может происходить тремя процессами: излучением, проводимостью и конвекцией. Тепловая энергия, или тепло, всегда перемещается от вещей, которые теплее (имеют больше энергии), к вещам, которые холоднее (имеют 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 поддерживать нашу планету в идеальном температурном диапазоне.

Обзор энергетического пути

Для начала прочитайте текст на интерактивной графике ниже, чтобы получить представление о том, как солнечная энергия проходит через систему. В интерактивном режиме вам нужно будет нажимать стрелки вперед и назад, чтобы пройти пять шагов этого упрощенного пути. Чтобы воспроизвести интерактив во второй раз, нажмите кнопку «Начать сначала» в конце слайдов. Примечание: изображения процессов выполнены не в масштабе.

Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность обновления веб-браузера до
поддерживает HTML5 видео

Energy Flow от TERC и informmotion

*Это видео заменяет Flash-анимацию.

Чтобы просмотреть этот интерактив на iPad, используйте эту ссылку, чтобы загрузить/открыть бесплатное приложение TERC EarthLabs.

Шаг через процесс

Затем, чтобы получить более глубокое представление о радиационном балансе Земли, используйте следующий интерактив, чтобы пройти через то, как энергия движется от Солнца к Земле и обратно в космос. Прочитайте текст и изучите графику в этом интерактиве.

Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность обновления веб-браузера до
поддерживает HTML5 видео

из Калифорнийского университета в Сан-Диего.Мемори Ясуда и Уэсли Белланка *Это видео заменяет интерактивный Flash.

В интерактивном режиме вам нужно будет щелкнуть текст на изображениях, чтобы собрать информацию, необходимую для ответа на вопросы о глобальном энергетическом балансе. Чтобы получить доступ к интерактивному, вы можете щелкнуть ссылку или изображение слева, чтобы просмотреть интерактив. Используйте кнопку Назад , чтобы вернуться на эту страницу, когда закончите просматривать интерактив.

Изучив интерактив, ответьте на вопросы Checking In , перечисленные ниже, о Глобальном энергетическом балансе.

Стать бухгалтером по энергетике

Теперь, когда вы поработали с интерактивом Глобального энергетического баланса, просмотрите годовую диаграмму Энергетического баланса Земли, изображенную ниже.

Для упрощения учета вы разобьёте процесс движения энергии на три части. Используйте диаграммы и текст, приведенные ниже, для руководства своими действиями. Хотя процесс непрерывный, а не пошаговый, это занятие поможет вам выделить детали и создать «энергетический счет». » 

Прежде чем начать, вам нужно будет собрать 100 монет, бумажных квадратов, фишек для покера, Lego или маленьких кубиков, которые помогут вам вести учет. Вам также понадобятся 3 цветных карандаша: красный, синий и оранжевый. необходимые расходные материалы, загрузите и распечатайте этот лист регистрации энергетического баланса (Acrobat (PDF), 1 МБ, 3 декабря 18 г.) и копию Инструкций по энергетическому балансу (Acrobat (PDF), 2,6 МБ, 29 марта 13 г.), чтобы прочитать их во время работы в лаборатории.

После того, как вы соберете свои материалы, вы прочитаете раздел печатных инструкций, а затем переместите монеты, представляющие энергию, из одного места в другое.

Обзор энергетических путей  
Начните это задание с изучения энергетических путей. Используя график, показанный выше, определите входящее солнечное излучение. На распечатанной версии рисунка закрасьте входящее излучение синим цветом. Затем раскрасьте стрелки, обозначающие исходящее излучение, в красный цвет, а стрелки скрытого и явного тепла — в оранжевый. Теперь вы разделили входящее и исходящее излучение.

Часть 1. Приходящая солнечная радиация

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

1. Происхождение: Источник изображения NASA: 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 использоваться повторно свободно без ограничений.

   Прочитайте первые пять слайдов в загруженном PDF-файле (см. выше).

2. Начните со 100 объектов (т.д., копейки). Разделите их на пять столбцов на листе бумаги следующим образом. Эти пенни представляют 100 процентов солнечной энергии, поступающей от солнца, или 100 единиц. Сложите пенни в соответствии с тем, что происходит с каждой единицей энергии, когда она проходит через атмосферу по пути к поверхности Земли, как показано на диаграмме выше.

23 единицы = отражение от облаков и атмосферы
7 единиц = отражение от поверхности Земли
19 единиц = поглощение атмосферой (озон, аэрозоли, пыль)
4 единицы = поглощение облаками
47 единиц = поглощение Землей поверхности (преимущественно океан)

1. Затем сложите и запишите общее количество единиц в своей тетради для учащихся.
2. Сумма отраженных копеек; у вас должно быть 30.
3. Сумма поглощенных копеек; у вас должно быть 70. Эти пенни представляют собой количество радиации, которая попала 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).

   Результаты первой части

   Изображение выполненного шага 1

   Происхождение: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот товар предлагается в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons. org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы под аналогичной лицензией.

   Изображение выполненного шага 1

   Происхождение: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот предмет предлагается в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот предмет не по назначению. -коммерческие цели, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы под аналогичной лицензией.

Часть 2. Баланс поверхностной энергии

В части 1 вы видели, что около 30 процентов падающего солнечного света отражается обратно в космос частицами в атмосфере или яркими поверхностями земли, что оставляет около 70 процентов поглощения атмосферой (23 процента) и поверхностью Земли (47 процентов). ), включая океан. Для баланса энергетического баланса на поверхности Земли процессы на поверхности должны передавать и преобразовывать 47 процентов поступающей солнечной энергии, которую поглощают поверхности океана и суши, обратно в атмосферу и, в конечном итоге, в космос.Энергия покидает поверхность в результате трех ключевых процессов: испарения, конвекции и излучения теплового инфракрасного (ИК) излучения.

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

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

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

24 единицы = скрытая теплота: энергия, которая используется при испарении, транспирации и конденсации 5 единиц = явная теплота: энергия, вызывающая конвекцию 12 единиц = испускаемая Землей непосредственно обратно в космос 6 единиц = чистое количество радиации, поглощаемой атмосферой

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

1. Запишите эти числа в свою тетрадь для учащихся.

   Результаты второй части

   Изображение завершенного шага 2

   Происхождение: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот предмет предлагается в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons. org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот предмет не по назначению. -коммерческие цели, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы под аналогичной лицензией.

   Изображение завершенного шага 2

   Происхождение: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот предмет предлагается в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот предмет не по назначению. -коммерческие цели, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы под аналогичной лицензией.

Часть 3. Энергетический баланс атмосферы
Третий этап процесса перемещает энергию из атмосферы обратно в космос посредством следующих процессов.

1. Происхождение: НАСА http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_324. html
   Повторное использование: Этот объект находится в общественном достоянии и может свободно использоваться повторно без ограничений.

   Прочтите следующие два слайда (часть 3) загруженного вами PDF-файла (см. выше).

2. Соберите 19 и 4 монетки, которые были поглощены атмосферой и облаками.
3. Соберите монеты номиналом 24 и 5 центов, которые были переданы в атмосферу за счет скрытого и явного тепла.
4. Соберите 6 монет, оставшихся в атмосфере.
5. Переместите эти 58 монет в два оставшихся места в следующих количествах:

49 единиц = излучается атмосферой
9 единиц = излучается облаками

1. Суммируйте три поля в правом верхнем углу листа. Это единицы длинноволнового излучения, переносимого атмосферой обратно в космос.
2. Запишите эти числа на листе бумаги в виде гистограммы или гистограммы. Сложите общее количество пенни, которое у вас есть на бумаге.Результаты 3 части

   Изображение выполненного шага 3

   Происхождение: Sarah Hill
   Повторное использование: Этот предмет предлагается в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот предмет не по назначению. -коммерческие цели, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы под аналогичной лицензией.

   Когда вы закончите, ответьте на вопросы Checking In , приведенные ниже.

Регистрация

• Сколько у вас всего? Остались копейки? Где они и что представляют?

  Все пенни теперь должны вернуться в космос, чтобы сбалансировать ваш глобальный энергетический бюджет.

• Как вы думаете, что произойдет, если изменить количество энергии, отражаемой атмосферой или поверхностью Земли? Можете ли вы привести пример, когда это может произойти?

  Некоторые типы облаков отражают солнечный свет, другие частицы, такие как пепел вулканов, также сильно отражают солнечную энергию.Увеличение отражательной способности Земли происходит, когда континенты и океаны покрываются льдом и снегом. Либо меньше поступающего, либо меньшее поглощенное излучение приведет к охлаждению системы.

 
Вернитесь к интерактивному диалогу «Поток энергии» выше. Просмотрите интерактив еще раз, помня о шагах по учету энергии. Затем ответьте на вопросы «Остановись и подумай » ниже.

Остановись и подумай

1. Теперь, когда вы рассмотрели энергетический баланс Земли, обсудите, как изменения характеристик поверхности Земли и/или состава атмосферы могут способствовать глобальному потеплению или похолоданию.

2. Дополните следующие фразы и добавьте свою собственную:

• Больше радиации = _______ потепление
• Меньшее отражение = _______ потепление
• Больше поглощения = ________ согревание
• ______________ = ________________

Откуда мы знаем то, что знаем?

Измерение радиационного баланса Земли — огромная и важная задача! Как мы можем точно и одновременно знать, сколько энергии поступает в земную систему, отражается облаками и излучается обратно в космос? Чтобы получить глобальное представление об этом балансе, ученые используют инструменты на спутниках.В следующем видео объясняется, как датчики Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) на спутниках НАСА Aqua и Terra измеряют энергетический баланс Земли.

Дополнительный удлинитель

Домашняя страница миссии CERES содержит дополнительную информацию о том, как научные миссии НАСА измеряют энергетический баланс Земли. Дополнительную справочную информацию, наборы данных и подробности об энергетическом балансе Земли можно найти по следующим ссылкам:

.

NWS Jetstream — на веб-сайте баланса энергии Земли и атмосферы есть дополнительные пояснения, диаграммы и краткое объяснение того, как облачный покров может способствовать повышению температуры в ночное время.

Единицы на диаграммах в этом упражнении выражены в процентах от поступающих 342 ватт на метр ² солнечной энергии. Эти проценты могут быть не одинаковыми на каждой диаграмме, поскольку есть некоторые различия в объяснениях ученых о том, сколько энергии содержится в каждой части системы.

NWS JetStream — Передача тепловой энергии

Источником тепла для нашей планеты является Солнце. Энергия солнца передается через космос и через земную атмосферу на земную поверхность.Поскольку эта энергия нагревает поверхность земли и атмосферу, часть ее является или становится тепловой энергией. Существует три способа передачи тепла в атмосферу и через нее:

• излучение
• проводимость
• конвекция

Радиация

Если вы стояли перед камином или возле костра, вы чувствовали передачу тепла, известную как излучение. Ближайшая к огню сторона вашего тела нагревается, в то время как другая сторона остается незатронутой жаром.Хотя вы окружены воздухом, воздух не имеет ничего общего с этой передачей тепла. Точно так же работают лампы накаливания, которые поддерживают температуру пищи. Радиация – это перенос тепловой энергии через пространство электромагнитным излучением.

Большая часть электромагнитного излучения, поступающего на Землю от Солнца, невидима. Только небольшая часть приходит как видимый свет. Свет состоит из волн разной частоты. Частота — это количество повторений события в течение заданного времени.В электромагнитном излучении его частота — это количество электромагнитных волн, проходящих мимо точки каждую секунду.

Наш мозг интерпретирует эти различные частоты в цвета, включая красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Когда глаз видит все эти разные цвета одновременно, он интерпретируется как белый. Солнечные волны, которые мы не видим, — это инфракрасные волны, частота которых ниже, чем у красного, и ультрафиолетовые волны, частота которых выше, чем у фиолетового света.[подробнее об электромагнитном излучении] Именно инфракрасное излучение вызывает ощущение тепла в нашем теле.

Большая часть солнечной радиации поглощается атмосферой, и большая часть того, что достигает поверхности земли, излучается обратно в атмосферу, превращаясь в тепловую энергию. Объекты темного цвета, такие как асфальт, поглощают лучистую энергию быстрее, чем объекты светлого цвета. Однако они также излучают свою энергию быстрее, чем более светлые объекты.

Урок: тает в сумке, а не в руке

Проводка

Теплопроводность – это передача тепловой энергии от одного вещества к другому или внутри вещества.Вы когда-нибудь оставляли металлическую ложку в кастрюле с супом, разогретым на плите? Через некоторое время ручка ложки станет горячей.

Это связано с передачей тепловой энергии от молекулы к молекуле или от атома к атому. Кроме того, когда объекты свариваются вместе, металл нагревается (оранжево-красное свечение) за счет передачи тепла от дуги.

Это называется проводимостью и является очень эффективным методом передачи тепла в металлах. Однако воздух плохо проводит тепло.

Конвекция

Конвекция – это передача тепловой энергии в жидкости.Этот тип нагрева чаще всего встречается на кухне с кипящей жидкостью.

Воздух в атмосфере действует как жидкость. Солнечные лучи падают на землю, нагревая скалы. По мере того, как температура породы повышается из-за теплопроводности, тепловая энергия выделяется в атмосферу, образуя воздушный пузырь, который теплее окружающего воздуха. Этот пузырь воздуха поднимается в атмосферу. По мере подъема пузырек остывает, а тепло, содержащееся в пузыре, уходит в атмосферу.

По мере того, как горячая воздушная масса поднимается, воздух заменяется окружающим более холодным и плотным воздухом, который мы ощущаем как ветер. Эти движения воздушных масс могут быть небольшими в определенном регионе, например, локальными кучевыми облаками, или большими циклами в тропосфере, охватывающими большие участки земли. Конвекционные потоки ответственны за многие погодные условия в тропосфере.

Быстрые факты

Не тепло, которое вы чувствуете, а ультрафиолетовое излучение солнца вызывает солнечные ожоги, которые приводят к раку кожи.Солнечное тепло не приводит к солнечному ожогу.

По данным Американской академии дерматологии, солнечный свет состоит из двух типов вредных лучей, достигающих земли: ультрафиолетовых лучей А (UVA) и ультрафиолетовых лучей B (UVB). Чрезмерное воздействие любого из них может привести к раку кожи. Каждый из этих лучей не только вызывает рак кожи, но и делает следующее:

• Лучи UVA могут преждевременно состарить кожу, вызывая появление морщин и возрастных пятен, и могут проникать сквозь оконное стекло.
• Лучи UVB являются основной причиной солнечных ожогов и блокируются оконным стеклом.

Безопасного способа загорать не существует. Сюда входит излучение от искусственных источников, таких как солярии и солнечные лампы. Каждый раз, когда вы загораете, вы повреждаете кожу. По мере накопления этого повреждения вы ускоряете старение кожи и увеличиваете риск развития всех видов рака кожи.

Даже в пасмурные дни ультрафиолетовое излучение может проходить сквозь облака и вызывать солнечные ожоги, если вы достаточно долго находитесь на открытом воздухе.

Процесс передачи энергии и солнечное излучение — видео и стенограмма урока

Как передается энергия

То, что проходит через атмосферу, обеспечивает энергию во многих различных формах, но прежде чем мы забегаем вперед, давайте рассмотрим различные способы передачи энергии.Когда я рос, я слушал группу под названием CCR, что означает Credence Clearwater Revival. И когда я думаю о CCR, я также думаю о передаче энергии, потому что три способа передачи энергии между объектами также являются CCR: проводимость, конвекция и излучение! Даже если вы не поклонник классического рока, вы должны признать, что это довольно цепляюще!

Проводимость — это когда энергия передается между прямым контактом. Когда вы обжигаете руку о горячую сковороду, потому что забыли надеть прихватку, это проводимость; сковорода передает тепло вашей руке посредством прямого контакта.Точно так же, когда ваши ноги касаются холодной плитки в ванной утром, ваши ноги передают тепло полу посредством прямого контакта — теплопроводность в действии!

Конвекция — это когда энергия передается потоками в жидкости. Эта жидкость может быть жидкостью или газом, но в любом случае процесс одинаков. Когда к жидкости прикладывается тепло, молекулы, находящиеся рядом с источником тепла, возбуждаются, расходятся и становятся менее плотными, поэтому они поднимаются вверх. Когда они остывают, они снова падают вниз, создавая путь тока в форме клетки.

Излучение — это передача энергии в виде электромагнитных волн. Представьте, что вы сидите у костра и чувствуете, как от него исходит желанное тепло — это радиация! Радиоволны, световые волны и тепловые волны могут перемещаться таким образом, перемещаясь из одного места в другое без помощи каких-либо материалов.

Лучистая энергия

Давайте соберем воедино то, что мы уже знаем. Во-первых, мы знаем, что энергия исходит от Солнца, проходит через космос, затем через нашу атмосферу и, наконец, достигает поверхности Земли.Мы также знаем, что эта энергия не проходит через какие-либо материалы, поскольку она движется от солнца к земле. Если мы сложим эти две вещи вместе, то сможем сделать вывод, что, следовательно, оно должно перемещаться за счет излучения, и поэтому мы называем его солнечным излучением . Энергия, излучаемая землей, называется земным излучением .

Удивительно, но каждый объект или вещество при температуре выше абсолютного нуля излучает некоторую энергию посредством излучения. Количество высвобождаемой энергии напрямую связано с температурой объекта или вещества, и, поскольку солнце имеет очень высокую температуру, понятно, что оно излучает так много энергии.

Однако у этого есть и обратная сторона, потому что все объекты также поглощают энергию. Отношения здесь такие же, как и раньше; объекты, которые хорошо излучают лучистую энергию, также хорошо поглощают лучистую энергию. Земля явно не так хороша в излучении энергии, как Солнце, а это значит, что она также не может поглощать столько же энергии, сколько получает. И здесь атмосфера становится действительно важной.

Атмосфера пропускает радиацию, но также действует как одеяло, удерживая большую ее часть на Земле, что сохраняет тепло на планете.Однако, если газов в атмосфере станет слишком много, они могут задержать слишком много тепла на Земле. Эти газы действуют как стенки теплицы, поэтому их называют парниковыми газами. Но, как и в случае с теплицей, если избыточному теплу нет выхода, то слишком много тепла задерживается внутри, и это может иметь пагубные последствия для упомянутого выше температурного баланса.

Колебания температуры на Земле

Вы, наверное, уже знаете, что Земля не нагревается одинаково по всей своей поверхности.В противном случае Северный полюс был бы популярным туристическим центром, а Канкун был бы просто еще одним городом в Мексике. Есть несколько причин такого неравномерного нагревания поверхности Земли.

Одна из причин заключается в том, что Солнце падает на землю под разными углами в разных местах. Вдоль экватора солнечные лучи падают на землю перпендикулярно под прямым углом. Но на полюсах солнечные лучи падают на землю под более непрямым углом, распространяя свет и энергию на большую площадь.

Вы можете сделать это дома с фонариком.Направьте фонарик прямо на стену, держа его под прямым углом. Там должен быть хороший яркий круг, сосредоточенный прямо там, куда вы направляете свет. Теперь наклоняйте фонарик под разными углами, чтобы свет не падал под прямым углом. Вы заметите, что свет распространяется в виде эллипса и покрывает большую площадь стены. В обоих случаях вы направляете на стену одинаковое количество света, но количество света, падающего на одно и то же место, сильно различается!

Еще одна причина, по которой температура на Земле различается, связана с конвекционными потоками.Помните те, что были раньше? Тепло перераспределяется по поверхности Земли за счет клеточных циркуляционных потоков воздуха. Эти токи также ответственны за различные типы окружающей среды, которые мы видим по всей планете. Если вы посмотрите на карту, вы заметите, что дождливые тропические районы, как правило, располагаются в определенном регионе земли, как и большие пустыни и полярные регионы.

Краткое содержание урока

Солнечное излучение является источником энергии на Земле. Эта лучистая энергия исходит от солнца, проходит через пространство, затем через нашу атмосферу и, в конце концов, достигает нас здесь, на земле.Мы знаем, что эта энергия передается через излучение , потому что она передается от одного объекта к другому без прохождения через какой-либо материал. Если бы эта энергия передавалась через токи, мы бы назвали это конвекцией , а при прямом контакте мы бы назвали это проводимостью .

Все объекты излучают и поглощают лучистую энергию, но некоторые из них лучше, чем другие. Земля получает много энергии от солнца, но может поглотить только ограниченное количество и требует небольшой помощи от атмосферы, чтобы удержать ее здесь.Однако, когда газов в атмосфере становится слишком много, они слишком сильно «помогают» и задерживают на Земле больше тепла, чем нужно для нее.

Солнечная радиация не везде достигает Земли одинаково. Когда он падает на землю под прямым углом, как это происходит вдоль экватора, энергия направлена ​​и гораздо более концентрирована, чем когда он падает на землю под менее прямым углом, как это происходит в полярных регионах. Такое же количество энергии распространяется на большую площадь, поэтому нагревается не так сильно. Воздушные потоки также образуют ячейки вокруг Земли, передавая энергию из одного места в другое и создавая уникальные регионы, такие как тропики, великие пустыни мира и полюса.

Как солнце производит энергию?

Внутреннее строение Солнца. Кредит: Wikipedia Commons/kelvinsong

Есть причина, по которой Земля является единственным местом в Солнечной системе, где, как известно, жизнь может жить и процветать. Конечно, ученые считают, что под ледяными поверхностями Европы и Энцелада или в метановых озерах на Титане могут существовать микробные или даже водные формы жизни. Но пока Земля остается единственным известным нам местом, где есть все подходящие условия для существования жизни.

Одна из причин этого заключается в том, что Земля находится в пределах Обитаемой Зоны нашего Солнца (она же «Зона Златовласки»). Это означает, что он находится в правильном месте (ни слишком близко, ни слишком далеко), чтобы получать обильную солнечную энергию, которая включает в себя свет и тепло, необходимые для химических реакций. Но как именно наше солнце производит эту энергию? Какие шаги для этого необходимы и как они попадают к нам на планету Земля?

Простой ответ заключается в том, что Солнце, как и все звезды, способно создавать энергию, потому что это, по сути, массовая реакция синтеза.Ученые считают, что это началось, когда огромное облако газа и частиц (то есть туманность) рухнуло под действием силы собственной гравитации, что известно как теория туманности. Это не только создало большой шар света в центре нашей Солнечной системы, но и запустило процесс, в результате которого водород, собранный в центре, начал сливаться для создания солнечной энергии.

Технически известный как ядерный синтез, этот процесс высвобождает невероятное количество энергии в виде света и тепла. Но чтобы доставить эту энергию из центра нашего Солнца на планету Земля и дальше, нужно сделать пару важных шагов.В конце концов, все сводится к солнечным слоям и той роли, которую каждый из них играет в обеспечении того, чтобы солнечная энергия попадала туда, где она может помочь создать и поддерживать жизнь.

Ядро:

Ядро Солнца — это область, простирающаяся от центра примерно на 20–25 % солнечного радиуса. Именно здесь, в ядре, энергия вырабатывается атомами водорода (H), превращающимися в ядра гелия (He). Это возможно благодаря экстремальному давлению и температуре внутри ядра, которые, по оценкам, эквивалентны 250 миллиардам атмосфер (25.33 трлн кПа) и 15,7 млн ​​кельвинов соответственно.

Конечным результатом является слияние четырех протонов (ядер водорода) в одну альфа-частицу — два протона и два нейтрона связаны вместе в частицу, идентичную ядру гелия. В ходе этого процесса высвобождаются два позитрона, а также два нейтрино (которые превращают два протона в нейтроны) и энергия.

Ядро — единственная часть Солнца, производящая заметное количество тепла в результате синтеза.Фактически, 99 % энергии, производимой солнцем, находится в пределах 24 % солнечного радиуса. К 30% радиуса синтез почти полностью прекратился. Остальная часть Солнца нагревается за счет энергии, которая передается от ядра через последовательные слои, в конечном итоге достигает солнечной фотосферы и уходит в космос в виде солнечного света или кинетической энергии частиц.

Солнце высвобождает энергию со скоростью преобразования массы в энергию 4,26 миллиона метрических тонн в секунду, что эквивалентно 384.6 септиллионов ватт (3,846×10 ²⁶ Вт). Для сравнения, это эквивалентно примерно 9,192×10 90 258 10 90 259 мегатонн тротила в секунду, или 1 820 000 000 Царь-бомб — самой мощной термоядерной бомбы из когда-либо созданных!

Радиационная зона:

Это зона непосредственно рядом с ядром, простирающаяся примерно на 0,7 солнечного радиуса. В этом слое нет тепловой конвекции, но солнечный материал в этом слое достаточно горячий и плотный, так что тепловое излучение — это все, что нужно для передачи сильного тепла, выделяемого в ядре, наружу.По сути, это связано с испусканием фотонов ионами водорода и гелия, которые проходят небольшое расстояние, прежде чем поглощаются другими ионами.

Температура в этом слое падает примерно с 7 миллионов кельвинов ближе к ядру до 2 миллионов на границе с конвективной зоной. Плотность в этом слое также падает в сотни раз от 0,25 солнечного радиуса до вершины радиационной зоны, от 20 г/см 90 258 3 90 259 ближе всего к ядру до всего лишь 0,2 г/см 90 258 3 90 259 на верхней границе.

Конвективная зона:

Это внешний слой Солнца, на долю которого приходится все, что находится за пределами 70% внутреннего солнечного радиуса (или от поверхности примерно до 200 000 км ниже). Здесь температура ниже, чем в радиационной зоне, и более тяжелые атомы не полностью ионизированы. В результате лучистый перенос тепла менее эффективен, а плотность плазмы достаточно мала, чтобы могли развиваться конвективные потоки.

Из-за этого восходящие тепловые ячейки переносят большую часть тепла наружу, в фотосферу Солнца.Как только эти клетки поднимаются чуть ниже поверхности фотосферы, их материал охлаждается, что приводит к увеличению их плотности. Это вынуждает их снова опускаться к основанию конвективной зоны, где они набирают больше тепла, и конвективный цикл продолжается.

На поверхности Солнца температура падает примерно до 5700 К. Турбулентная конвекция этого слоя Солнца также является причиной эффекта, создающего магнитные северный и южный полюса по всей поверхности Солнца.

Иллюстрация строения Солнца и красного гиганта с указанием их конвективных зон.1 кредит

Также в этом слое встречаются солнечные пятна, которые выглядят как темные пятна по сравнению с окружающей областью. Эти пятна соответствуют концентрациям в поле магнитного потока, которые препятствуют конвекции и вызывают понижение температуры областей на поверхности по сравнению с окружающим материалом.

Фотосфера:

Наконец, есть фотосфера, видимая поверхность Солнца. Именно здесь солнечный свет и тепло, излучаемые и переносимые на поверхность, распространяются в космос.Температура в слое колеблется от 4500 до 6000 К (4230–5730 ° C; 7646–10346 ° F). Поскольку верхняя часть фотосферы холоднее, чем нижняя, изображение Солнца кажется более ярким в центре, чем на краю или краю солнечного диска, в результате явления, известного как затемнение края.

Фотосфера имеет толщину от десятков до сотен километров, а также область Солнца, где она становится непрозрачной для видимого света. Причина этого заключается в уменьшении количества отрицательно заряженных ионов водорода (H–), которые легко поглощают видимый свет.И наоборот, видимый свет, который мы видим, возникает, когда электроны реагируют с атомами водорода с образованием ионов H–.

Фотосфера Солнца, где видимый солнечный свет и тепло посылаются в космос. Авторы и права: НАСА/SDO/AIA

Энергия, излучаемая фотосферой, затем распространяется в космосе и достигает атмосферы Земли и других планет Солнечной системы. Здесь, на Земле, верхний слой атмосферы (озоновый слой) фильтрует большую часть солнечного ультрафиолетового (УФ) излучения, но часть пропускает на поверхность.Полученная энергия затем поглощается земным воздухом и земной корой, нагревая нашу планету и обеспечивая организмы источником энергии.

Солнце находится в центре биологических и химических процессов на Земле. Без него завершился бы жизненный цикл растений и животных, нарушились бы циркадные ритмы всех земных существ; и со временем вся жизнь на Земле перестанет существовать. Важность солнца была признана с доисторических времен, и многие культуры рассматривали его как божество (чаще всего как главное божество в своих пантеонах).

Но только в последние несколько столетий стали понятны процессы, приводящие в движение солнце. Благодаря непрекращающимся исследованиям физиков, астрономов и биологов мы теперь можем понять, как Солнце производит энергию и как оно передает ее нашей Солнечной системе. Изучение известной Вселенной с ее разнообразием звездных систем и экзопланет также помогло нам провести сравнения с другими типами звезд.

Как запустить мертвую звезду?

Предоставлено
Вселенная сегодня

Цитата :
Как солнце производит энергию? (2015, 14 декабря)
получено 25 января 2022 г.
с https://физ.org/news/2015-12-sun-energy.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Переносы и преобразования энергии | Национальное географическое общество

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

Распространенным примером передачи энергии является передача кинетической энергии — энергии движения — от движущегося объекта к неподвижному объекту. Когда клюшка для гольфа замахивается и попадает в мяч для гольфа, часть кинетической энергии клюшки передается мячу. При этом типе передачи энергии энергия переходит от одного объекта к другому, но остается в той же форме.Передачу кинетической энергии легко наблюдать и понять, но другие важные передачи не так легко визуализировать.

Тепловая энергия связана с внутренней энергией системы от ее температуры. Когда вещество нагревается, его температура повышается, потому что его молекулы движутся быстрее и получают тепловую энергию. Температура измеряет «горячесть» или «холодность» объекта. Термин «тепло» относится к передаче тепловой энергии от более горячей системы к более холодной. Перенос тепловой энергии происходит тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Теплопроводность — это передача тепловой энергии между молекулами, находящимися в контакте друг с другом. Если вы поместите металлическую ложку в кастрюлю с кипящей водой, ее конец, не касающийся воды, сильно нагреется. Это происходит потому, что металл является отличным проводником. Тепло легко проходит через материал. Колебания молекул на конце ложки, касающейся воды, распространяются по всей ложке, пока все молекулы не станут вибрировать быстрее. Вся ложка становится горячей. Некоторые материалы, такие как дерево и пластик, являются плохими проводниками.Тепло не проходит через них легко. Они известны как изоляторы.

Излучение Перенос тепла через пространство

Конвекция происходит только в жидкостях и газах. Когда вода кипятится на плите, молекулы воды на дне кастрюли находятся ближе всего к источнику тепла. Сначала они получают тепловую энергию. Они двигаются быстрее и рассредоточиваются. Это создает более низкую плотность молекул или количество молекул в этом объеме на дне горшка. Эти молекулы поднимаются. На дне их заменяет более холодная и плотная вода.Процесс повторяется, создавая поток молекул, опускающихся, нагревающихся, поднимающихся, охлаждающихся и вновь опускающихся.

Третий тип теплопередачи — излучение — имеет решающее значение для жизни на Земле. При излучении источник тепла не должен касаться нагреваемого объекта. Излучение может передавать тепло даже через космический вакуум. Почти вся тепловая энергия на Земле исходит от солнца. Он излучается на поверхность нашей планеты. Он распространяется в виде энергетических волн, таких как видимый свет. Материалы на Земле поглощают эти волны, чтобы использовать их для получения энергии или отражают их обратно в космос.

При преобразовании энергии форма меняется. Мяч, стоящий на холме, обладает гравитационной потенциальной энергией, которая представляет собой способность объекта выполнять работу из-за его положения в гравитационном поле. Чем выше на холме находится этот шар, тем больше у него гравитационная потенциальная энергия. Когда сила толкает его вниз по склону, эта потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Мяч теряет потенциальную энергию и приобретает кинетическую энергию.

Во вселенной без трения мяч будет катиться вечно.Однако на Земле кинетическая энергия мяча преобразуется в тепло противодействующей силой трения. Мяч останавливается у подножия холма. Так же, как и при передаче энергии, при преобразованиях энергия сохраняется.

Энергия переходит из одной формы в другую

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

Тепловая энергия, излучаемая солнцем, нагревает землю и океан. Однако вода нагревается медленнее, чем суша.Эта разница температур создает конвекционный поток, который проявляется в виде ветра.

Этот ветер обладает кинетической энергией, которую он передает песку, перенося его на короткие расстояния. Если движущийся песок сталкивается с чем-либо, он останавливается из-за создаваемого трения. Затем его кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию или тепло. Когда накапливается достаточное количество песка, эти удары могут создавать песчаные дюны.

Эти новообразованные песчаные дюны создают особую среду. Там растут растения, использующие световую энергию для преобразования воды и углекислого газа в химическую энергию, которая запасается в сахаре.Когда животное ест растение, оно использует накопленную энергию для обогрева своего тела и передвижения. При этом химическая энергия преобразуется в кинетическую и тепловую энергию.

Хотя это не всегда очевидно, передача и преобразование энергии происходят постоянно. Именно они позволяют жизни существовать.

вс

вс

Вс:

Солнце — это самосветящийся газовый шар, удерживаемый собственной гравитацией.
и питается от термоядерного синтеза в его ядре.Наше Солнце — типичная звезда среди
различные звезды Галактики, средние по массе, размеру и температуре. это
«карликовая» звезда (по сравнению со звездами-сверхгигантами, см. следующий термин AST122) с
радиусом 109 радиусов Земли и массой 3,3×10 ⁵ Земли
массы.

Время жизни Солнца составляет около 10 миллиардов лет, а это означает, что после этого
время, когда водород в его ядре будет исчерпан. Тогда Солнце будет
превратиться в красного гиганта, поглотившего Меркурий, Венеру и Землю за
его расширенная оболочка.Сейчас Солнцу 5 миллиардов лет.

Наиболее выдающейся характеристикой Солнца является тот факт, что
он излучает огромное количество электромагнитного излучения всех
длины волн. Полный выход Солнца
3,99×10 ³³ эрг/сек. Только 1,8×10 ²⁴
эрг/сек падает на Землю (поскольку она мала по угловым размерам),
которая называется солнечной постоянной, а количество энергии
достижение Земли за 30 минут больше, чем вырабатываемая мощность
всей человеческой цивилизацией.Эта энергия питает
атмосферу и наши океаны (штормы, ветер, течения, осадки,
и т.д.).

Энергия, излучаемая Солнцем, делится на 40% видимого света, 50% инфракрасного,
9% УФ и 1% рентген, радио и т. д. Свет, который мы видим, исходит из
«поверхность» Солнца, фотосфера. Солнце ниже фотосферы
является непрозрачным и скрытым.

Солнечная структура :

Солнце разделено на шесть регионов в зависимости от физического
особенности этих регионов.Границы не резкие.

• термоядерная зона — область выработки энергии
• радиационная оболочка — область переноса энергии излучением
  поток
• конвекционная оболочка — область, по которой осуществляется транспорт энергии
  конвекционные ячейки
• фотосфера — поверхность, на которой испускаются фотоны
• хромосфера — атмосфера Солнца
• корона — сверхгорячая область, где зарождается солнечный ветер

Радиусы и температуры этих областей следующие:

радиус области температура
--------------------------------------------------
ядро слияния 0.6 К

 

Солнце вращается по-разному, поскольку оно не является твердым телом. Солнечная
экватор совершает один оборот за 25 дней. Полюса завершают один
оборот за 36 дней.

Интерьер Солнца :

Звезды формируются из газовых облаков и коллапсируют под действием собственной гравитации. То
коллапс останавливается внутренним давлением в ядре звезды.
Во время коллапса потенциальная энергия падающих атомов водорода равна
преобразуется в кинетическую энергию, нагревая ядро. По мере повышения температуры
вверх, давление повышается, чтобы остановить коллапс.Тепло от
коллапса достаточно, чтобы Солнце светило, но только в течение
15 миллионов лет (так называемое время Кельвина-Гельмгольца). Так как Солнцу 5
миллиард лет, то он должен производить свою собственную энергию, а не
сияющий на оставшейся энергии от образования (как Юпитер).

Строение Солнца определяется 5 отношениями или физическими
понятия:

1. гидростатическое равновесие — факт, что давление уравновешивает
   собственная гравитация

2. тепловое равновесие – количество генерируемой энергии равно
   количество излучаемого

3. непрозрачность — сопротивление солнечной оболочки потоку
   фотоны (как быстро высвобождается энергия)

4. транспорт энергии — как энергия транспортируется от ядра к
   фотосфера (конвекция или излучение)

   Есть три способа передачи энергии; теплопроводность, конвекция и
   излучение.Проводимость, столкновительная передача энергии между
   атомов, происходит только между твердыми телами (такими как горячая сковорода и
   ваша рука), поэтому не встречается на Солнце. Конвекция – это движение
   нагретый материал, например пузырьки в кипящей воде. Радиация – это
   передача энергии электромагнитными волнами (светом). Только конвекция
   и перенос излучения важны на Солнце и непрозрачность
   определяет, какой метод используется. Когда температура высокая и
   все атомы лишены своих электронов, непрозрачность низкая и
   перенос излучения является доминирующим.Когда температура падает, например, во внешних слоях солнечной
   внутри протоны и электроны рекомбинируют, образуя атомы и
   непрозрачность повышается. Высокая непрозрачность замедляет передачу энергии
   излучения, поэтому образуются пузырьки. Эти пузырьки горячие и имеют низкую плотность.
   тем самым запуская конвективный поток.

5. производство энергии — в случае
   звезды, энергия вырабатывается термоядерным синтезом (см. ниже)

Эти 5 взаимосвязей, описанные в виде математической формулы, показывают, как
генерируется энергия, как эта энергия влияет на структуру Солнца
и как эта энергия транспортируется на поверхность, чтобы сделать Солнце
светить.

Термоядерный синтез :

Генерация энергии является сердцевиной солнечного процесса. В норме частицы
с одинаковыми зарядами (положительно-положительным или отрицательно-отрицательным) отталкиваются друг от друга.
другое, это называется электростатическим отталкиванием. Но при температуре выше
15×10 ⁶ К, движения протонов достаточно высоки, чтобы преодолеть
электростатические силы и ядра могут «слиться». Ядерные реакции
включают в себя множество элементарных частиц, из которых состоит вся материя (это
называется Стандарт
Модель).Основным продуктом ядерных реакций являются фотоны в
форме гамма-лучей, но большое количество других частиц
также важно.

Эта реакция синтеза на Солнце называется протон-протонной цепочкой.
(тот же процесс, который приводит в действие водородные бомбы). Он имеет следующие четыре
этапы:

Все гамма-лучи в ядре рассеиваются много-много раз. Каждый
рассеяние обменивается энергией, так что фотоны превращаются в видимые,
УФ-, ИК- и радиофотоны, а также высокоэнергетические, производящие
тепловой спектр.

Есть несколько испытаний солнечной модели, изготовленной из
отношения:

1. Солнечные колебания — Солнце не находится в идеальном равновесии (гидростатическая
   равновесия), но колеблется с периодами от 5 до 160 минут. То
   детали похожи на сейсмические волны и используются для исследования
   изменения плотности ядра.
2. Солнечные нейтрино — с
   слабо взаимодействующие с веществом, солнечные нейтрино, созданные во время
   протон-протонные цепные реакции — это прямой взгляд на текущую реакцию
   ставки.Большие подземные детекторы нейтрино, такие как Super Kamiokande
   в Японии в настоящее время обнаруживают менее 1/3 числа
   нейтрино то, что предсказывается уравнениями.

Солнечные колебания :

Хотя непосредственное изучение его внутренностей невозможно,
условия — температура, состав и движение газа — внутри Солнца
можно получить, наблюдая колеблющиеся волны, ритмично направленные внутрь и наружу.
движения его видимой поверхности.Изучение этих солнечных колебаний
называется гелиосейсмологией. Во многом это напоминает изучение сейсморазведки.
волны, порожденные землетрясениями, чтобы узнать о недрах Земли.

На поверхности появляется сложная картина периодических пульсирующих движений.
из-за акустических (звуковых) волн, захваченных внутри Солнца. Несмотря на то что
их нельзя наблюдать невооруженным глазом, крошечные движения можно
обнаруживаются как тонкие сдвиги длины волны спектрального поглощения
линии. Наиболее интенсивными из них являются низкочастотные волны, которые колеблются на
шкала времени около 5 минут, совпадающая со скоростью 0.5 км/с.
Однако общая картина чрезвычайно сложна в результате миллионов
колебаний, как больших, так и малых, которые одновременно резонируют с
периоды от нескольких минут до часа. Движения медленные, как несколько
миллиметров в секунду, но они также могут быть значительно
долгоживущие, сохраняющиеся до одного года.

Выше представлено компьютерное представление одного из почти десяти миллионов режимов
колебания звуковой волны Солнца, показывая удаляющиеся области красным и
приближающиеся регионы синим цветом.Получается, что все Солнце звенит
как колокол, с глобальными колебаниями, которые могут продолжаться неделями. Каждый из
10 миллионов звуковых волн прокатываются по интерьеру до того, как он
достигает поверхности. Волны разной частоты нисходят на разные
глубины. На обратном пути на них влияют изменения в
температура, плотность и состав, как сейсмические волны внутри Земли.
Волны более низкого тона с частотой около 3 МГц (5-минутный
период), использовались для исследования недр Солнца и даже для создания изображений
обратной стороны Солнца, когда они заблаговременно предупреждают о вспышках и
активные области до того, как они появятся вокруг конечности и начнут воздействовать
Земной шар.

Фотосфера :

Фотосфера является эффективной «поверхностью» Солнца, поскольку
точка, где фотоны освобождаются от рассеяния и устремляются во внешнюю
космос. Однако фотосфера не является тонкой поверхностью, а имеет
толщиной около 100 км. В пределах этих 100 км температура падает
от 6000 К внизу до 4000 К вверху. Более низкая температура означает
меньше светимости от кривой Планка, поэтому край диска Солнца
темнее центра, это называется потемнением к краю.

В фотосфере видно несколько особенностей: факелы

1. — большие, яркие
   регионы. Факелы возникают там, где сильные магнитные поля значительно уменьшают
   локальная плотность газа. Низкая плотность делает его почти прозрачным, поэтому
   нижние уровни гранул более заметны. На этих более глубоких
   слои, газ более горячий и сильнее излучает, что объясняет
   осветление.

2. гранулы — мелкие (шириной 1000 км),
   яркие области, которые меняют яркость порядка нескольких минут =
   вершины конвекционных ячеек

3. солнечные пятна — темные области, которые
   путешествуйте парами (северный и южный магнитные полюса)

Пары солнечных пятен образуются из-за магнитных силовых трубок на поверхности Солнца.Трубки потока уносят энергию, в результате чего поверхность охлаждается (1800
градусов холоднее), чем окружающий материал, поэтому они темнее
внешний вид. Солнечные пятна всегда путешествуют с северным и южным полюсом,
ориентированы по экватору. Количество солнечных пятен в год зависит от
11-летний цикл, а пики связаны с периодами высокой солнечной активности.
активности (множество вспышек и солнечных бурь).

В течение 11-летнего цикла пары солнечных пятен образуются при высоких солнечных температурах.
широты и двигаться к экватору во время цикла.Этот эффект
видно на диаграмме бабочки Маундера. Типичное время жизни солнечного пятна
составляет один-два оборота Солнца.

Происхождение солнечных пятен и 11-летний цикл связаны между собой. Солнечная
магнитное поле отличается от магнитных полей планет тем, что оно
поверхностное магнитное поле, вместо того, чтобы распространяться в пространстве, оно ограничено
к фотосфере. Магнитный поток
трубки могут быть созданы только тогда, когда силовые линии поверхности искажаются и
перекрываются, пока из фотосферы не выскочит петля. Конечные точки
петля становится северным и южным полюсами пятна.Процесс начинается
со спокойным Солнцем (низкая активность) и гладкими силовыми линиями магнитного поля
и выстроились с севера на юг на поверхности Солнца. Дифференциал
вращение Солнца заставляет магнитные линии сворачиваться.

После пика солнечного цикла энергия высвобождается из магнитного поля.
поля и линии поля расслабляются до своего первоначального гладкого направления север/юг.
ориентация. Затем цикл начинается снова. Общее время на все
процесс 11 лет.

Последовательность снимков меняющегося магнитного поля Солнца (слева) и
корона мягкого рентгеновского излучения (справа) ежегодно с 1991 по 2000 год почти весь
солнечный цикл.Получено с разницей в один год между одним солнечным максимумом (нижняя
справа), а на следующем они показывают эволюцию корональной структуры из-за
изменения магнитных полей в его основании. Обратите внимание на несколько магнитных особенностей
и отсутствие ярких в рентгеновском диапазоне петель посередине, в солнечном минимуме. Регионы
там, где магнитные поля наиболее сильны, т. е. в активных областях,
совпадают с самыми яркими корональными рентгеновскими эмиссиями. Самый сильный магнит
поля показаны темно-синим и белым цветом, где белый направлен вверх и
темно-синий указывает на Солнце.

Хромосфера :

Хромосфера представляет собой розоватую атмосферу над фотосферой Солнца.
Он излучает спектр излучения, указывающий на то, что это очень горячий газ (20 000
К). Наиболее сложные и скоротечные солнечные явления происходят в
хромосфера в том числе:

1. солнечные вспышки
2. солнечные дуги
3. видные места

Солнечные вспышки, дуги и протуберанцы связаны с активностью солнечных пятен. Газ
попадает в потоковые линии, созданные парами солнечных пятен, и отрывается
фотосферы в хромосферу.В течение нескольких часов в
магнитные поля разрушаются, выбрасывая горячий газ наружу (как
резинка). Эти события также создают большой поток высокой энергии.
частицы, достигающие Земли в виде магнитных бурь и вызывающие резкое
увеличить активность полярных сияний.Обзор поверхности Солнца на многих
длины волн

Корона :

Корона Солнца представляет собой
большой белый ореол светящегося газа, видимый во время полного затмения. То
коронный газ очень горячий (температура порядка миллиона
градусов) и является источником солнечного ветра.

Солнечная
ветер – это постоянный поток солнечных частиц, движущихся со скоростью, превышающей
скорость убегания гравитационного поля Солнца. Они убегают
через окна в солнечной короне, называемые корональными дырами, области
где магнитные поля слабые и заряженный солнечный ветер
частицы не задерживаются в магнитных бутылках.

Рентгеновское и вышеприведенное УФ-изображение
короны показывают, что горячий газ связан с магнитными особенностями в
фотосфера. Те низкоуровневые структуры, простирающиеся в длинные
стримеры во внешней короне и тепло
корона до ее температуры в миллионы градусов.

1. Солнце дает энергию

Учение об энергии Солнца подкрепляется пятью ключевыми понятиями:

а. Солнечный свет, достигающий Земли, может нагревать землю, океан и атмосферу. Часть этого солнечного света отражается обратно в космос поверхностью, облаками или льдом. Большая часть солнечного света, достигающего Земли, поглощается и нагревает планету.

б. Когда Земля излучает столько же энергии, сколько поглощает, ее энергетический баланс находится в равновесии, а ее средняя температура остается стабильной.

в. Наклон оси Земли относительно ее орбиты вокруг Солнца приводит к предсказуемым изменениям продолжительности дневного света и количества солнечного света, получаемого на любой широте в течение года. Эти изменения вызывают годовой цикл сезонов и связанные с ними изменения температуры.

д. Постепенные изменения вращения Земли и орбиты вокруг Солнца меняют интенсивность солнечного света, получаемого в полярных и экваториальных регионах нашей планеты. По крайней мере, в течение последнего миллиона лет эти изменения происходили в виде 100 000-летних циклов, которые порождали ледниковые периоды и более короткие теплые периоды между ними.

эл. Значительное увеличение или уменьшение выхода солнечной энергии приведет к тому, что Земля нагреется или остынет. Спутниковые измерения, проведенные за последние 30 лет, показывают, что выход солнечной энергии изменился незначительно и в обоих направлениях. Считается, что эти изменения солнечной энергии слишком малы, чтобы быть причиной недавнего потепления, наблюдаемого на Земле.

Энергия Солнца управляет климатической системой

Солнце согревает планету, управляет гидрологическим циклом и делает возможной жизнь на Земле.Количество солнечного света, поступающего на поверхность Земли, зависит от отражательной способности поверхности, угла наклона солнца, выхода солнца и циклических изменений орбиты Земли вокруг Солнца.

Основы науки о солнечной энергии и роли, которую она играет для климата Земли, могут быть поняты учениками средней школы, но сложности энергетического баланса Земли остаются областью активных научных исследований. Таким образом, эта тема одновременно и элементарна, и сложна.

Этот принцип связан с Принципом Энергетической Грамотности 2: Физические процессы на Земле являются результатом потока энергии через систему Земли.

Покажите учащимся основы механики климатической системы

Понимание роли солнечной радиации в климатической системе Земли может помочь нам понять такие важные понятия, как:

Причины смены времен года.

На этом рисунке показан наклон земной оси, который вызывает смену времен года. (Примечание: расстояние и диаметр НЕ масштабируются.)

Происхождение: Это изображение было создано Rhcastilhos и размещено на Викискладе.Автор этого изображения сделал его общедоступным.
Повторное использование: Этот элемент находится в общественном достоянии и может свободно использоваться повторно без ограничений.

Времена года обусловлены наклоном земной оси. Наклонная ось означает, что северная и южная части Земли не получают одинакового количества солнечной радиации (энергии на единицу площади). Когда южное полушарие наклонено к солнцу, в южном полушарии лето, а в северном – зима.(Принцип 1с)

Причины возникновения ледниковых периодов.

Ледниковые периоды были вызваны изменениями в распределении солнечной радиации, поступающей по поверхности Земли. Путь земной орбиты непостоянен. Изменения орбитального пути Земли вызывают изменение солнечного излучения, достигающего любой точки на поверхности Земли. (Принцип 1d)

Как количество энергии, излучаемой солнцем (светимость солнца), изменяется с течением времени.

Выход солнца не постоянен.Его светимость (общая энергия, излучаемая солнцем) увеличилась за геологическое время и немного меняется в более коротких временных масштабах.

Почему недавнее потепление климата не было вызвано увеличением выработки солнечной энергии.

Выход солнечной энергии за последние десятилетия изменился недостаточно, чтобы объяснить повышение температуры, наблюдаемое в то же время. (Принцип 1д)

Большинство форм энергии, используемых людьми, получают из солнечной энергии.

Многие формы энергии, которые люди используют, в конечном итоге получают из солнечной радиации, например, продукты питания, углеводороды (такие как нефть и природный газ), энергия ветра, гидроэлектроэнергия и, конечно же, солнечная энергия.

Помощь учащимся в понимании этих идей

На этом рисунке показаны изменения орбиты Земли (называемые циклами Миланковича) за 1 000 000 лет и их влияние на солнечное воздействие. Нижняя кривая показывает циклы недавних ледниковых периодов.

Происхождение: Это изображение было создано Робертом А. Роде на основе общедоступных данных и включено в проект Global Warming Art.
Повторное использование: Этот элемент предлагается в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях до тех пор, пока вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы под аналогичной лицензией.

В большинстве программ и стандартов естественнонаучного образования роль Солнца в обеспечении энергией системы Земля включена, но часто в разрозненной форме.Времена года и их роль в формировании сезонных погодных условий и миграции животных можно преподавать в начальной школе, а затем не возвращаться к ним в течение многих лет, если вообще.

Более того, учащиеся всех возрастов, включая студентов колледжей и взрослых, с трудом понимают, что вызывает смену времен года. В дополнение к осевому наклону факторы, которые играют роль в ментальных моделях людей, включают веру в то, что Земля вращается вокруг Солнца по вытянутой эллиптической траектории; путаница относительного размера, движения и расстояния Земли от Солнца; как путешествует свет; длина обращения Земли вокруг Солнца; и даже период вращения.Одна из стратегий смягчения этого распространенного заблуждения состоит в том, чтобы гарантировать, что «причины времен года» должным образом рассматриваются в старшей школе, когда учащиеся имеют достаточный опыт в геометрии и физике, чтобы понять концепции (McCaffrey & Buhr, 2008).

Количество солнечной энергии, получаемой Землей, следует естественному 11-летнему солнечному циклу небольших взлетов и падений без чистого увеличения с 1950-х годов. За тот же период глобальная температура заметно повысилась.Поэтому крайне маловероятно, что Солнце вызвало наблюдаемую тенденцию глобального потепления температуры за последние полвека. Изображение из НАСА.

Происхождение: Изображение из НАСА, с https://climate.nasa.gov/faq/14/is-the-sun-causing-global-warming/
Повторное использование: Этот элемент находится в общественном достоянии и может использоваться повторно свободно без ограничений.

Постоянное заблуждение состоит в том, что наше недавнее потепление климата связано с изменениями поступающей солнечной энергии, а не с увеличением выбросов парниковых газов.Это можно решить, изучив записи о солнечной энергии и сравнив их с глобальными данными о температуре. Данные ясно показывают, что солнечное излучение не коррелирует с температурой Земли.

Прекрасные объяснения этому можно найти в Skeptical Science: Sun and Climate: Moving in Opposite Directions и с графикой от Bloomberg: What’s Really Warming the World? Этот увлекательный график построен на основе данных НАСА и выходных данных модели.

Внедрение этих идей в ваш класс

Солнечная радиация является основной энергией, управляющей нашей климатической системой, и почти все климатические и биологические процессы на Земле зависят от солнечной энергии.Энергия солнца необходима для многих процессов на Земле, включая нагревание поверхности, испарение, фотосинтез и атмосферную циркуляцию. Таким образом, изучение того, как солнце подпитывает различные процессы на Земле, может быть частью многих типов научных курсов. Многие из научных концепций, связанных с этим принципом, можно реализовать, поощряя сезонные наблюдения, участвуя в гражданских научных программах со студентами (таких как GLOBE) и периодически пересматривая основы того, как количество и интенсивность солнечной энергии влияет на климат Земли.

То, как солнечная энергия управляет климатической системой, можно изучать с самого базового уровня и выше с помощью самых сложных научных подходов.

Интеграция решений — Научные концепции, связанные с солнечным излучением, могут быть расширены за счет включения техники и технологии солнечной энергетики, включая солнечные печи, пассивное солнечное проектирование, солнечную тепловую энергию и солнечное электричество. Это может помочь повысить осведомленность об альтернативах использованию ископаемого топлива и создать форум для обсуждения решений проблемы изменения климата, которые может принять наше общество.

Учебные материалы из коллекции CLEAN

На этом рисунке показано, как белый лед отражает солнечный свет, а более темная океанская вода поглощает солнечный свет. Это называется альбедо или отражательная способность.

Происхождение: Авторы и права: НАСА
Повторное использование: Этот предмет находится в общественном достоянии и может свободно использоваться повторно без ограничений.

Средняя школа

• Глобусы и другие физические модели можно использовать для демонстрации наклона земной оси и того, как он влияет на распределение солнечного света в разные времена года, например, в книге «Мой угол охлаждения: влияние расстояния и наклона».
• Введение в климат Земли. Этот урок представляет собой введение в климат Земли и охватывает ключевые принципы, касающиеся уникального климата Земли, атмосферы, а также региональных и временных климатических различий.
• Хотите приключений? Удивительное альбедо — это практическое занятие, которое включает в себя измерение температуры различных цветных поверхностей.

Средняя школа

• Приложение The Climate: A Balanceing Act позволяет учащимся регулировать параметры, влияющие на энергетический баланс Земли: поступающее солнечное излучение, эффект альбедо, парниковый эффект и исходящее излучение.
• Учащиеся могут узнать, как орбитальные циклы и ледниковые периоды хорошо соотносятся с климатическим апплетом Циклы Миланковича.
• Интерактивный инструмент визуализации This Seasons может стать основой для открытого исследования того, как солнечное излучение меняется в зависимости от местоположения и времени года.
• Видео «Солнечное влияние: изменение климата» от Национальной академии может помочь подтвердить доказательства того, что солнечная активность , а не вызывает глобальное потепление.

Родственные педагогические методы:

Колледж

Найдите упражнения и наглядные материалы для преподавания этой темы

Поиск по уровню обучения: средняя школа средняя школа введение колледж старшие классы колледж поиск все уровни обучения

Ссылки

Какова роль Солнца в изменении климата? — НАСА предлагает удобочитаемый, но авторитетный взгляд на то, почему солнечная активность, солнечные циклы и солнечные пятна не связаны с сегодняшним потеплением климата.У НАСА есть соответствующий пост, который развенчивает миф о надвигающемся ледниковом периоде.

Солнце и климат: движение в противоположных направлениях На этой странице веб-сайта Skeptical Science даны четкие ответы на распространенные вопросы и заблуждения об изменении климата.

Что на самом деле согревает мир? — На этом анимированном графике сравниваются различные факторы, воздействующие на климат Земли. Климатические изменения, вызванные изменением орбиты, светимостью Солнца и вулканическими выбросами, сравниваются с эффектом выбросов парниковых газов.Графика очень привлекательна, а данные получены из Института космических исследований имени Годдарда НАСА (GISS).

McCaffrey & Bur, 2008: Разъяснение климатической путаницы. — Статья в журнале Physical Geography о распространенных заблуждениях в науке о климате.

Дополнительные ресурсы

Видео об этом принципе

Учебное пособие по инклюзивному климату

.