Тепловые явления Выполнил ученик 8 класса Стрелецко - Слободской ООШ Живайкин Евгений

Тепловые явления

Выполнил ученик 8 класса Стрелецко Слободской ООШ Живайкин Евгений
Тепловые явления

Вокруг нас происходят явления, внешне
весьма косвенно связанные с
механическим движением. Это явления,
наблюдаемые при изменении
температуры тел или при переходе их
из одного состояния (например,
жидкого) в другое (твердое либо
газообразное). Такие явления
называются тепловыми. Тепловые
явления играют огромную роль в жизни
людей, животных и растений.
Изменение температуры на 20—30° С
при смене времени года меняет все
вокруг нас. От температуры
окружающей среды зависит
возможность жизни на Земле. Люди
добились относительной
независимости от окружающей среды
после того как научились добывать и
поддерживать огонь. Это было одним из
величайших открытий, сделанных на
заре развития человечества
Изменение температуры

У здоровых людей, несмотря на различия в
условиях окружающей среды и физической
активности, диапазон изменений
температуры тела довольно узок. Подобное
явление отмечается у большинства птиц и
млекопитающих, называемых
гомойотермными, или теплокровными.
Нарушение терморегуляции сопутствует
многим системным заболеваниям, обычно
проявляясь повышением температуры тела
или лихорадкой. Повышение температуры
тела является настолько надежным
индикатором заболевания, что наиболее часто
используемой в клинике процедурой стала
термометрия. Изменения температуры можно
выявить даже при отсутствии явного
фебрилитета. Они проявляются в виде
покраснения, побледнения, потоотделения,
дрожи, ненормальных ощущений тепла или
холода, а также могут состоять из
неустойчивых колебаний температуры тела в
пределах нормы у больных с постельным
режимом.
Теплопроводность





теория теплопередачи, или теплообмена,
представляет собой учение о процессах
распространения теплоты в пространстве с
неоднородным полем температур.
Существуют три основных вида
теплообмена: теплопроводность, конвекция и
тепловое излучение.
Теплопроводность — это молекулярный
перенос теплоты между непосредственно
соприкасающимися телами или частицами
одного тела с различной температурой, при
котором происходит обмен энергией
движения структурных частиц (молекул,
атомов, свободных электронов).
Конвекция осуществляется путем
перемещения в пространстве неравномерно
нагретых объемов среды. При этом перенос
теплоты неразрывно связан с переносом
самой среды.
Тепловое излучение характеризуется
переносом энергии от одного тела к другому
электромагнитными волнами.
Конвекция


Конве́кция (от лат. convectio — принесение,
доставка)
перенос теплоты в жидкостях, газах
или сыпучих средах потоками вещества. Различают
естественную, или свободную, и вынужденную К.
Естественная К. возникает при неравномерном
нагреве (нагреве снизу) текучих или сыпучих
веществ, находящихся в поле силы тяжести (или в
системе, движущейся с ускорением). Вещество,
нагретое сильнее, имеет меньшую плотность и под
действием архимедовой силы FA перемещается
относительно менее нагретого вещества. Сила FA =
Δρ∙V (Δρ — разность плотностей нагретого вещества
и окружающей среды, V — объём нагретого
вещества). Направление силы FA, а следовательно, и
К. для нагретых объёмов вещества противоположно
направлению силы тяжести. К. приводит к
выравниванию температуры вещества. При
стационарном подводе теплоты к веществу в нём
возникают стационарные конвекционные потоки,
переносящие теплоту от более нагретых слоев к
менее нагретым. С уменьшением разности
температур между слоями интенсивность К. падает.
При высоких значениях теплопроводности и вязкости
среды К. также оказывается ослабленной. На К.
ионизованного газа (например, солнечной плазмы)
существенно влияет магнитное поле и состояние газа
(степень его ионизации и т.д.). В условиях
невесомости естественная К. невозможна.
Излучение

Солнечное излучение —
главный источник энергии
для всех физикогеографических
процессов, происходящих
на земной поверхности и в
атмосфере. Количество
солнечного излучения
зависит от высоты солнца,
времени года,
прозрачности атмосферы.
Роса


из-за охлаждения воздуха водяной пар
конденсируется на объектах вблизи земли и
превращается в капли воды. Это происходит
обычно ночью. В пустынных регионах роса
является важным источником влаги для
растительности. Достаточно сильное
охлаждение нижних слоёв воздуха
происходит, когда после заката солнца
поверхность земли быстро охлаждается
посредством теплового излучения.
Благоприятными условиями для этого
являются чистое небо и покрытие
поверхности, легко отдающее тепло,
например травяное. Особенно сильное
образование росы происходит в тропических
регионах, где воздух в приземном слое
содержит много водяного пара и благодаря
интенсивному ночному тепловому излучению
земли существенно охлаждается. При
отрицательных температурах образуется
иней.
Температура воздуха, до которой должен
охладиться воздух при данном его
влагосодержании, чтобы водяной пар достиг
насыщения, называется точкой росы
Туман


туман — атмосферное явление, скопление
воды в воздухе, когда образуются мельчайшие
продукты конденсации водяного пара (при
температуре воздуха выше −10° это
мельчайшие капельки воды, при −10…-15° —
смесь капелек воды и кристалликов льда, при
температуре ниже −15° — кристаллики льда,
сверкающие в солнечных лучах или в свете
луны и фонарей).
Относительная влажность воздуха при
туманах обычно близка к 100 % (по крайней
мере, превышает 85-90 %). Однако в сильные
морозы (-30° и ниже) в населённых пунктах,
на железнодорожных станциях и аэродромах
туманы могут наблюдаться при любой
относительной влажности воздуха (даже
менее 50 %) — за счёт конденсации водяного
пара, образующегося при сгорании топлива (в
двигателях, печах и т. п.) и выбрасываемого в
атмосферу через выхлопные трубы и
дымоходы.
Бризы

Бриз (фр. brise) — ветер, который дует на
побережье морей и больших озёр.
Направление бриза меняется дважды в сутки:
дневной (или морской) бриз дует с моря на
разогретое дневными лучами Солнца
побережье. Ночной (или береговой) бриз
имеет обратное направление. Скорость бриза
небольшая, и составляет 1—5м/с, редко
больше. Бриз заметен только в условиях
слабого общего переноса воздуха, как
правило в тропиках, а в средних широтах — в
устойчивую безветренную погоду.
Вертикальная высота (мощность) воздушного
слоя — днем до 1-2 км, ночью — несколько
меньше. На большей высоте наблюдается
обратное течение — антибриз[1]. Бризовая
циркуляция затрагивает области побережья и
моря шириной 10-50 км. Морской бриз
понижает температуру воздуха в дневное
время и делает воздух более влажным. Бриз
чаще бывает летом, когда разница температур
между сушей и водоёмом достигает
наибольших значений.
Тяга

Это разрежение воздуха в участке
канала (в дымовой трубе), под
действием которого создается
направленный поток дымовых газов.
При естественной тяге, а именно такая
тяга создается в дымовой трубе камина,
движущая сила возникает из-за
разности плотностей газов различной
температуры.
Поэтому сила тяги, прежде всего,
зависит от температуры отходящих
газов, от высоты трубы и чистоты
внутренней поверхности трубы. Чем
выше температура отходящих газов,
тем больше тяга.
Термос


В 1903 году берлинский производитель стеклянных
изделий Рейнгольд Бургер (нем. Reinhold Burger)
усовершенствовал сосуд Дьюара, изобретённый в
1892 году шотландским физиком и химиком
Джеймсом Дьюаром. Для удобного использования
этого сосуда в быту (хранения напитков), он добавил к
нему металлический корпус, пробку и крышкустаканчик. Также, им была разработана система
поддержки внутренней стенки колбы, так как она
держалась только в одном месте у горловины сосуда и
из-за этого легко ломалась при активном
использовании — на это изобретение Рейнгольд
Бургер получил немецкий патент DE170057, заявка на
который была подана 30 сентября 1903 года[1][2].
Был объявлен конкурс на лучшее название торговой
марки для нового изобретения, в котором победил
один из жителей Мюнхена, предложивший название
Тhermos (от греч. therme — горячий). Бургер основал
одноимённую фирму Тhermos-Gesellschaft m.b.H.
(Тhermos GmbH) по выпуску термосов, и с марта 1904
года эта торговая марка стала использоваться в
коммерческих целях.