Конспект по физике 8 класс параграф 7 Баз. + Ответы на вопросы. Краткое содержание § 7. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ по учебнику Перышкина (базовый уровень). Конспект по пунктам параграфа. Код материалов: Физика Конспект №7 Баз.
Вернуться к Списку конспектов
Конспект §7. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
Краткое содержание § 7
Теплопередача может изменить внутреннюю энергию тела. Существует три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. В данном параграфе рассматривается именно теплопроводность.
Опыт с металлическим стержнем и гвоздиками на воске показывает: при нагревании одного конца стержня воск плавится, и гвоздики падают сначала возле пламени, а потом дальше от него. Значит, энергия передаётся постепенно, от более нагретой части стержня к менее нагретой.
Механизм теплопроводности таков: частицы нагретой части тела начинают двигаться быстрее, взаимодействуют с соседними частицами и передают им часть своей кинетической энергии. Так тепло распространяется по телу.
Теплопроводность — это процесс передачи энергии от одного тела к другому или от одной части тела к другой за счёт теплового движения частиц и их взаимодействия. При теплопроводности вещество не переносится.
Разные вещества обладают разной теплопроводностью. Лучше всего проводят тепло металлы. Вода и другие жидкости, кроме расплавленных металлов, проводят тепло плохо. Газы проводят тепло ещё хуже, а очень сильно разреженный газ (вакуум) — хуже всех. Это объясняется тем, что в газах расстояние между молекулами велико, а взаимодействие слабое.
Плохая теплопроводность воздуха используется в одежде, пористых материалах и строительстве. Металлическую посуду делают с ручками из дерева и пластмассы, трубы теплоизолируют, стены домов делают многослойными.
В живой природе большинство организмов могут жить при температуре от 0 до 50 °C. Животные сохраняют тепло с помощью шерсти, перьев, жира, распушивания меха, создающего воздушную прослойку. У видов из холодного климата выступающие части тела меньше, чем у их сородичей из тёплых мест: например, фенек из Сахары имеет огромные уши, а песец из Арктики — очень маленькие уши и короткую морду.
Дополнительно
Металлы проводят тепло особенно хорошо благодаря свободным электронам, которые быстро переносят энергию; поэтому медь и алюминий часто используют в радиаторах и посуде. Воздух — отличный теплоизолятор, если он неподвижен: именно поэтому двойные рамы, шерсть, пух и пенопласт сохраняют тепло. Вакуумный термос почти не проводит тепло, а зеркальное покрытие уменьшает потери излучением. У полярных животных действует противоточный теплообмен в конечностях: тёплая артериальная кровь отдаёт тепло холодной венозной крови, поэтому лапы не замерзают и тепло тела не теряется.
Ответы на вопросы
Вопросы на стр. 30–31
1. Каков механизм передачи энергии по металлическому стержню при его нагревании?
Ответ. При нагревании одного конца стержня частицы металла в этой части начинают двигаться быстрее. Благодаря взаимодействию с соседними частицами они ускоряют их и передают им часть своей кинетической энергии, поэтому энергия постепенно распространяется по всему стержню.
2. В чём состоит процесс теплопроводности?
Теплопроводность — это передача энергии от одного тела к другому или от одной части тела к другой за счёт теплового движения и взаимодействия частиц. При этом происходит только перенос энергии, а вещество не переносится.
3. Объясните плохую теплопроводность газов на основе МКТ.
Согласно молекулярно-кинетической теории, в газах расстояние между молекулами значительно больше, чем в жидкостях, а взаимодействие молекул очень слабое. Поэтому энергия от молекулы к молекуле передаётся редко и медленно, и газы имеют плохую теплопроводность.
4. Объясните опыт (см. рис. 15), показывающий, что различные вещества обладают разной теплопроводностью. Медь или сталь обладает лучшей теплопроводностью?
В опыте сравнивают одинаково нагреваемые медный и стальной стержни: воск на том стержне, который проводит тепло лучше, плавится быстрее. Медь обладает лучшей теплопроводностью, чем сталь, поэтому на медном стержне гвоздики начнут падать раньше.
5. Приведите примеры применения веществ, имеющих хорошую и плохую теплопроводность.
Хорошая теплопроводность: металлическая посуда для приготовления пищи, металлические трубы отопления и охлаждения. Плохая теплопроводность: ручки из дерева и пластмассы, глина и фарфор для чашек, теплоизоляция труб, воздух в зимней одежде, материалы стен домов.
Доп. вопросы
№ 1. Греет ли ватное одеяло?
Одеяло не вырабатывает тепло, а сохраняет тепло тела. Между волокнами ваты содержится воздух, который плохо проводит тепло, поэтому он уменьшает отдачу тепла в окружающую среду.
№ 2. Почему пористые материалы обладают плохой теплопроводностью?
В порах таких материалов находится воздух, а воздух — плохой проводник тепла. Кроме того, в маленьких порах воздух почти не перемешивается, поэтому пористый материал в целом плохо проводит тепло.
№ 3. Ножницы и карандаш, лежащие на столе, имеют одинаковую температуру. Почему же на ощупь ножницы кажутся холоднее?
Металлические ножницы обладают хорошей теплопроводностью, поэтому при касании они быстро отводят тепло от пальца, и кожа ощущает охлаждение. Деревянный карандаш проводит тепло плохо, поэтому он отнимает мало тепла и кажется более тёплым.
Упражнение 5
№ 1. Почему металлический чайник, стоящий на огне, брать рукой опасно, а горящую спичку можно держать, не обжигаясь?
Металл хорошо проводит тепло, поэтому теплота от огня быстро передаётся по чайнику к руке. Дерево, из которого сделана спичка, имеет плохую теплопроводность, поэтому тепло от пламени почти не доходит до пальцев.
№ 2. Почему пустотелый кирпич обеспечивает лучшую теплоизоляцию, чем полнотелый?
Внутри пустотелого кирпича находится воздух, который плохо проводит тепло. Поэтому такой кирпич уменьшает передачу энергии через стену лучше, чем полнотелый.
№ 3. При какой температуре и металл, и дерево будут казаться на ощупь одинаково нагретыми?
Они будут казаться одинаково нагретыми при температуре, близкой к температуре тела человека, примерно 36,6 °C. В этом случае между рукой и предметом почти нет передачи тепла, и оба материала ощущаются одинаково.
№ 4. Половина ледяной поверхности пруда была покрыта с начала зимы толстым слоем снега, а другая половина расчищена для катания на коньках. На какой половине пруда толщина льда больше?
Толщина льда будет больше на расчищенной половине. Снег содержит много воздуха и плохо проводит тепло, поэтому он замедляет охлаждение воды под снегом; на расчищенной половине лёд намерзает быстрее и становится толще.
Задание 4.
… Когда пальцам на одной проволочке станет горячо, нужно выпустить её из рук и отметить время. Сравните результаты. Сделайте вывод.
Вывод: если при одинаковом нагревании двух проволочек пальцам становится горячо быстрее при держании одной из них, значит эта проволочка обладает лучшей теплопроводностью. В паре сталь–медь быстрее нагреется и передаст тепло руке медная проволочка, а в паре сталь–алюминий — алюминиевая, так как медь и алюминий лучше проводят тепло, чем сталь.
Задание 5.
Заполните таблицу, используя материалы учебников физики и биологии, а также дополнительную литературу.
Примеры заполнения таблицы:
- Песец — Арктика, тундра — очень маленькие уши, короткая морда, густой мех, тёплый подшёрсток, широкие лапы.
- Фенек — Сахара — огромные уши, длинные конечности, короткая редкая шерсть.
- Белый медведь — Арктика — маленькие уши, густой мех, толстый слой подкожного жира.
- Верблюд — пустыня — горб с жиром, редкая шерсть, способность выдерживать большие перепады температуры.
- Слон африканский — саванна — большие уши увеличивают площадь теплоотдачи.
Подготовьте сообщение о фактах адаптации животных к различным климатическим условиям, которые показались вам интересными.
Пример сообщения: «Удивительно, что у родственных животных форма тела меняется в зависимости от климата. Песец в Арктике имеет маленькие уши и короткую морду, а фенек в Сахаре — огромные уши и длинные конечности. Это уменьшает потери тепла на холоде и помогает охлаждаться в жаре. Кроме того, шерсть, перья и жир работают как теплоизоляторы, а воздух между волосками усиливает защиту от мороза».
Вы смотрели: конспект по физике к учебнику 8 класса §7. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. Краткое содержание темы учебника. Ответы на вопросы в конце параграфа. Код материалов: Физика Конспект №7 Баз.