Исследовательская работа Тепловой поток

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

города Иркутска Средняя общеобразовательная школа № 71

Тепловые потоки

Выполнил ученик 7 класса

МБОУ г. Иркутска СОШ №71

Терентьев Роман

Руководитель Кружалина

Евгения Михайловна

Иркутск 2015

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Тепловой поток

3. Теплопередача и теплопроводность

4. Вывод

5. Литература

1. Введение

Гипотеза.
Поток это:
1. стремительно текущая река, ручей;
2. весенние потоки;
3. потоки лавы извергающегося вулкана;
4. потоки красноречия;
5. людской поток;
6. поток автомобилей;
7. поток грузов. Поток телеграмм. Поток информации;
8. поставить производство на поток;
9. выпускники одного потока;
10. воздушный поток.
11. тепловой поток ?

Цель: понять что такое тепловой поток.

Задачи

1. Познакомиться с понятием тепловой поток.

2. Если возможно то получить тепловой поток в домашних условиях.

3. Сделать вывод о проделанной работе.

Методы

1.Теоретический анализ

2.Эксперимент

3.Моделирование

2. Тепловой поток

В любое время года (чаще всего зимой) над обогревателем, над пламенем костра или чем- то тёплым можно увидеть искажение воздуха. Что это, как вы думаете?

Это - тепловой поток. Тепловой поток может иметь различное происхождение:

1. конвективный, т.е. от газов или жидкостей;

2. радиационный, т.е. от электромагнитных волн или солнца;

3. кондуктивный, т.е. от электроники (например, обогреватель).

Но это всё слова, а можно ли создать тепловой поток самому?

Тепловой поток можно создать самому и даже в домашних условиях: зимой (если помещение не достаточно отапливается) включаем обогреватели, через пару минут смотрим на воздух над обогревателем и видим этот тепловой поток, т.е. искажение воздуха. Но это всё долго и сделать это всё можно только зимой, когда в помещении холодно (ну или в Антарктиде), а как воспроизвести тепловой поток, когда в помещении нормальная температура? Очень просто. Берём свечку, лампу и линзу (лупу) располагаем так же как у меня и зажигаем свечу и включаем лампочку. Вуаля! Тепловой поток отображается на стенку. А теперь давайте разберёмся, что же это такое - тепловой поток.

Тепловой поток - это количество теплоты, переданное через воздушную или иную поверхность в определённую единицу времени.

Иногда из недр "твёрдой" Земли он непрерывно поступает и рассеивается

в окружающем пространстве.

Если быть проще тепловой поток - это поток тепла, исходящий от определённого предмета.

3. Теплопередача и теплопроводность

Тепловой поток зависит от теплопередачи и теплопроводности. Теплопередача - физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия, т.е пока тела не станут одинаковой температуры. Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела к более холодному. Теплопроводность - это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.

Теплопроводностью называется также количественная характеристика способности тела проводить тепло.

Я провёл интересный эксперимент: взял два стакана воды (холодной и горячей), поставил их в морозилку. Через ± два часа в стакане с горячей водой был лёд, а в стакане с холодной водой льда было мало. Я задумался над этим и вот, что выяснил: холодный стакан стоит в морозильнике на изморози ( снегу), горячий - растопив снег, стоит на прослойке сначала воды, а потом льда. Теплопроводность и воды, и льда на пару порядков выше теплопроводности снега. Поэтому стакан с горячей водой застыл быстрее.

Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием теплорода от одного тела к другому.

4. Вывод

Однако более поздние опыты, в частности нагрев пушечных стволов при сверлении, опровергли реальность существования теплорода как самостоятельного вида материи. Соответственно, в настоящее время считается, что явление теплопроводности обусловлено стремлением объектов занять состояние более близкое к термодинамическому равновесию, что выражается в выравнивании их температуры. Все тела, даже глыба льда, излучают тепловые потоки, но слабо нагретые тела излучают очень мало тепла. Кроме того, их излучение (его называют инфракрасным) не воспринимает человеческий глаз, поэтому слабо нагретые тела мы не видим. Но сейчас изобрели специальные камеры, которые «видят» эти инфракрасные тепловые потоки. Конструкции их разнообразны, но главная часть тепловизора (так называется эта камера) - экран, покрытый тонким слоем фотосопротивления. Фотосопротивление представляет собой стеклянную пластинку, на которую нанесен тонкий слой полупроводника с токоподводящими электродами на поверхности. На слой полупроводника наносится защитный слой лака. Тем самым можно выяснить, что тепловые потоки окружают нас повсюду. Только мы их не видим.

Литература

1. Малый академический словарь.

2. Физическая энциклопедия.