Теплопровідність

Явище теплопровідності являє собою процес передачі кінетичної енергії теплового руху від молекул нагрітого тіла (частини тіла) молекулам холодного тіла (частини тіла) в процесі їх зіткнень. При цьому самі молекули не покидають своїх місць. Процес теплопровідності відбувається тільки при наявності різниці температур тіл або частин тіла.

Згідно законам фізики кількість теплоти Q, передане в результаті теплопровідності уздовж стрижня одно

Q = k (T2-T1) S / l,

Де Т2 і Т1 – температури нагрітого і холодного кінців стрижня, l – довжина стрижня, S – його поперечний переріз, k – коефіцієнт теплопровідності, що залежить від матеріалу стрижня.

Задача1: Коефіцієнт теплопровідності k1 алюмінію 200 Вт / м ° С, а коефіцієнт теплопровідності дерева k2 0,1 Вт / м ° С. У скільки разів більшу кількість тепла Q1 може бути передано через алюмінієвий стрижень, ніж через дереянний Q2 того ж розміру? Різниці температур на кінцях стрижнів однакові.
Рішення: Q1 / Q2 = k1 / k2 = 2000

Задача2: Теплота передається послідовно через алюмінієвий стержень і через дерев’яний того ж розміру. Яке ставлення n різниць температур на кінцях алюмінієвого стержня і дерев’яного?
Рішення: (див. Позначення в умові завдання 1) Нехтуючи втратами теплоти, Q1 = Q2. Звідси n = k1 / k2 = 1/2000. Тобто алюміній поганий теплоізолятор, а дерево – хороший.

Добрими провідниками теплоти є метали. Поганими провідниками теплоти є азбест, деревина, повітря.

Питання: Чому в термосі (посудині з подвійними стінками, повітря між якими відкачано) добре зберігається теплота?
У фізиці такі судини називаються судинами Дьюара, в них сораняют зріджені гази, що мають дуже низькі температури (температура рідкого азоту -196 ° С).
Відповідь: Якщо між стінками взагалі немає молекул (порожнеча), то теплопровідність відсутній і теплообмін малий.

Питання: Чому на морозі масивний металевий предмет здається дуже холодним, на ньому швидко застигає вода, а в спеку – навпаки, розпеченим в порівнянні з іншими предметами?
Відповідь: Через високу теплопровідності металів кількість теплоти, передане при тепловому контакті з масивним металевим предметом, велике.

Питання: Чому в країнах Сходу, де температура повітря може перевищувати температуру тіла людини, носять ватяні халати?
Відповідь: Вата володіє поганою теплопровідністю і рятує від перегріву.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.50 out of 5)

Теплопровідність