Šíření tepla Pavlína Králová, Jana Neuhauserová, Vladislav Orna, Jan Láska, Zdeněk Vrňák
Obsah • Co je šíření tepla • Druhy šíření tepla • Náš pokus
Co je šíření tepla? • Šíření tepla je jedním ze způsobů přenosu energie. Teplo vždy předává těleso s vyšší teplotou tělesu s nižší teplotou. • V každé látce se teplo šíří vedením. Vedením přichází teplo i z jednoho tělesa na jiné, které se ho dotýká. • V kapalinách a plynech se teplo šíří prouděním. • Ve vzduchu nebo ve vzduchoprázdnu se teplo šíří zářením. • Kovy vedou teplo dobře. • Sklo, dřevo a plastické látky vedou teplo špatně. • Vzduch a voda vedou teplo velmi špatně.
Druhy šíření tepla • Vedení tepla • Proudění tepla • Tepelné záření
Vedení tepla • Vedení tepla je jeden ze způsobů šíření tepla v tělesech, při kterém si část své pohybové energie předávají pomocí nárazů sousední částice těles. • Vedení tepla je nejčastější způsob šíření tepla v pevných tělesech, podle rychlosti vedení tepla se pevné látky dělí na tepelné vodiče a tepelné izolanty. • Porovnat látky podle jejich tepelné vodivosti umožňuje veličina součinitel tepelné vodivosti.
Proudění tepla • Proudění tepla je jeden ze způsobů šíření tepla v kapalinách a plynech, při kterém se přemísťují přímo částice s větší energií. • Ve srovnání s vedením tepla může být proudění tepla rychlejší. • Samovolné tepelné proudění stoupá vzhůru, protože teplejší části kapalin a plynů mají menší hustotu.
Tepelné záření • Tepelné záření (též infračervené záření) je jeden ze způsobů šíření tepla, při kterém každé těleso s teplotou vyšší než okolí vyzařuje teplo a každé těleso s teplotou nižší než okolí pohlcuje teplo. • Množství vyzařovaného a přijímaného tepla závisí na rozdílu teplot tělesa a okolí a na barvě povrchu tělesa (tmavá a matná tělesa vyzařují a přijímají více tepla, světlá a lesklá tělesa vyzařují a přijímají méně tepla). • Tepelné záření se nejlépe šíří ve vakuu, svou podstatou to je jeden z druhů elektromagnetického záření.
Náš pokus č.1 Dezert • Ze tří bílků ušleháme tuhý sníh, o něj zašleháme 7 dkg cukru, vmícháme 3 žloutky, a pak 4 dkg pol. Mouky. Ve vymaštěné a moukou vysypané formě upečeme malý vyšší dort. • Až dort úplně vychladne, skrojíme z něj tenké víko a střed asi 2/3 vydlabeme. Vydlabaný prostor vyplníme zmrzlinou a přikryjeme oříznutým víkem. Celý dort pokryjeme sněhem ze 3 bílků, o kterého přimícháme 6 dkg cukru a 6 dkg jemné zavařeniny. Sníh musí pokrývat stěny i povrch dortu. Ozdobně ho rozetřeme vidličkou. • Takto připravený dort dáme do horké trouby a necháme ho tam jen do doby než na povrchu zrůžoví. • Tak a takhle se nám to povedlo.
Náš pokus č.2 Proč papír nehoří? • Vzali jsme si kovovou tyčku a těsně ji omotali papírem. A ten na konci přichytili kouskem lepidla. Pak jsme ho zkusili zapálit nad kahanem. • Co myslíte? Podařilo se nám to? • Aby se papír zapálil musí se zahřát na několika set stupňů Celsia. • A co když dáme nad kahan jen papír bez kovové tyčky? Tak se zahřeje a zapálí. • Když dáte nad kahan papír na kovové tyči. Kov všechno teplo rychle odvede pryč takže papír zůstane jen vlažný.
Náš pokus č.3 • Půjčili jsme si od pana učitele dvě kádinky, dva teploměry, a železnou tyč. • Do kádinek jsme nalili stejné množství teplé vody. Dali do nich teploměry a do jedné z nich jsme dali železnou tyč. • Co myslíte, která voda vychladne dřív? • No přece ta, ve které je železná tyč, protože odvádí teplo z vody rychleji.
Náš pokus č.4 • Uvařili jsme si vodu ve varné konvici, nad vycházející páru jsme dali peří. A ono se vznášelo. • Je to způsobeno tím, že ho stoupající vzduch unáší s sebou. • Teplý vzduch tak proudí od hrnce ke stropu a nese si s sebou své teplo.
Náš pokus č.5 • To, že vodu ohříváme od spodu, není žádná novinka. Víme, že odshora by se nám jí ohřát nepodařilo. Jak to bude, ale s chlazením? • Máme kádinku teplé vody, který chceme ochladit. • Co se stane, když ho postavíme na led? • Jak bychom ho ochladili nejrychleji? • Když ho postavíme na led, tak se nám led bude pomalu roztékat, protože teplo, které od vody převezme kádinka, půjde i do ledu a tak nám bude tát. • Nejlepší je dát led okolo kádinky, protože ten ochladí celou kádinku a tak se ochladí i voda.
