Глава 3. Тепловые явления, газов и твёрдых тел

Теплопроводность

4. Выясним, какой теплопроводностью обладают газы. Проделаем с этой целью опыт. Возьмём сухую пробирку, в которой нет ничего, кроме воздуха, и расположим её над пламенем спиртовки (рис. 64). Палец, помещённый в пробирку, не почувствует тепла. Следовательно, воздух и другие газы обладают плохой теплопроводностью.

Рис. 64

Наибольшей теплопроводностью обладают металлы, наименьшей — сильно разреженные газы. Это объясняется особенностями их строения. Молекулы газов находятся друг от друга на расстояниях, больших, чем молекулы твёрдых тел, и значительно реже сталкиваются. Поэтому и передача энергии от одних молекул к другим в газах происходит не столь интенсивно, как в твёрдых телах. Теплопроводность жидкости занимает промежуточное положение между теплопроводностью газов и твёрдых тел.

5. Разная теплопроводность веществ учитывается в быту, в промышленности. Так, посуда, в которой готовят пищу, должна обладать хорошей теплопроводностью, чтобы передавать энергию от источника (газовой горелки, электрической плиты) к пище. Она обычно делается металлической. Посуду, из которой едят, наоборот, делают из материалов, имеющих плохую теплопроводность: из стекла, глины, пластмассы. Для того чтобы можно было взять горячую кастрюлю или сковородку, их ручки изготавливают из дерева или других материалов, обладающих плохой теплопроводностью.

Материалы с малой теплопроводностью, такие как дерево, кирпич, железобетон (соединение бетона и стальной арматуры), используют для строительства домов. Это пористые материалы, в порах которых содержится воздух, обладающий плохой теплопроводностью.

Плохой теплопроводностью обладает снег. Исследования его свойств показали, что слой снега толщиной 16 см очень хорошо защищает землю: за 5 дней при температуре -1,4 °С она промерзает на 2 см. Почва же, не защищённая слоем снега, промерзала на 30 см.

Вопросы для самопроверки

1. Какой вид теплопередачи называют теплопроводностью?

2. Приведите примеры теплопередачи путём теплопроводности.

3. Каков механизм теплопроводности?

4. Сравните теплопроводность газов, жидкостей и твёрдых тел и объясните причину её различия.

Задание

1_Э. Придумайте и проведите опыт, в котором наблюдается явление теплопроводности воды и воздуха. Соблюдайте осторожность при работе с огнём.

2. Почему оконные рамы делают двойными?

3. Приведите примеры учёта теплопроводности в жизни.

4. Почему ручку чайника делают из пластмассы?

5. В каком случае быстрее растает лёд: если в комнате его положить на открытом месте или накрыть шубой?

6. Почему некоторые овощи и злаки, посаженные под зиму и давшие всходы, хорошо сохраняются в снежную зиму и вымерзают при отсутствии снега?

<<< К началу