Главная >> Физика 8 класс. Пурышева

Глава 3. Тепловые явления, газов и твёрдых тел

§ 21. Теплопроводность

Каковы особенности строения газов, жидкостей и твёрдых тел? Что происходит с внутренней энергией тела при теплопередаче?

1. Вы уже знаете, что внутреннюю энергию системы можно изменить путём теплопередачи. Существуют три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Начнём их рассмотрение с теплопроводности.

Проделаем опыт. К металлическому стержню с помощью воска прикрепим несколько кнопок (рис. 62). Один конец стержня закрепим в штативе, а другой будем нагревать в пламени спиртовки. Через некоторое время увидим, что кнопки начнут отпадать от стержня: сначала та кнопка, которая ближе к пламени, затем следующая и т. д.

Поскольку кнопки отпадали не одновременно, то можно сделать вывод, что температура стержня повышалась постепенно. Следовательно, постепенно увеличивалась и внутренняя энергия стержня, она передавалась от одного его конца к другому.

2. Механизм передачи энергии при теплопроводности можно объяснить следующим образом. Частицы металла ближнего к пламени конца стержня получают от него энергию, их кинетическая энергия увеличивается, они начинают более интенсивно колебаться. Так как частицы взаимодействуют друг с другом, то они передают часть своей энергии соседним частицам, заставляя их колебаться быстрее. Те, в свою очередь, передают энергию своим соседям, и процесс передачи энергии распространяется по всему стержню. Увеличение кинетической энергии частиц приводит к повышению температуры стержня.

Важно, что при теплопроводности не происходит перемещения вещества от одного тела к другому или от одной части тела к другой, но при этом передаётся энергия.

Процесс передачи внутренней энергии от одного тела к другому или от одной части тела к другой благодаря тепловому движению и взаимодействию частиц называют теплопроводностью.

3. Разные вещества обладают разной теплопроводностью. Для того чтобы выяснить, хорошей ли теплопроводностью обладают жидкости, проделаем опыт. Заполним пробирку водой и на дно её положим кусочек льда (рис. 63). Чтобы лёд не всплывал, прикрепим к нему какой-либо металлический предмет. Будем нагревать верхнюю часть пробирки в пламени спиртовки. Через некоторое время вода в верхней части пробирки закипит, а лёд при этом не растает. Следовательно, вода, так же как и все жидкости, обладает плохой теплопроводностью.

Окончание >>>