conductivitate termică
Fiecare obiect poate servi ca un „pod“, prin care trec căldura dintr-un corp cald la un corp mai puțin încălzit.
Astfel, podul este, de exemplu, lingurița, a scăzut într-un pahar cu ceai fierbinte. obiecte de metal sunt foarte bune conductoare de căldură. Sfârșitul unei lingura în sticlă se încălzește într-o secundă.
Dacă doriți să se amestecă unele amestec fierbinte, apoi mânerul de la mixer trebuie să fie realizate din lemn sau plastic. Aceste solide conduc căldura de 1.000 de ori mai rău decât metalele. Noi spunem „comportament de căldură“, dar cu același succes ar putea fi spus să „efectueze frig.“ Desigur, organismul nu schimbă proprietățile materiei pe care modul în care merge pe fluxul de căldură. În zilele reci Urînd stradă pas pentru a atinge mâna goală la metal, dar fără să se teamă angajează mâner din lemn.
Pentru un slab conductor de căldură - numite și izolatori termici - includ lemn, cărămidă, sticlă, plastic. Aceste materiale fac pereții caselor, cuptoare și frigidere.
Pentru conductori bune sunt toate metalele. Cele mai bune sunt conductori de cupru si argint - acestea conduc căldura până la două ori mai bine decât de fier.
Desigur, „punte“ pentru a muta căldura nu poate servi doar ca un solid. Lichide efectua, de asemenea căldură, dar. mult mai rău decât metalele. metale conductivitate termică sunt superioare sute corp nemetalic solide și lichide de ori.
Pentru a arăta conductivitate termică scăzută a apei, face această experiență. In apa vitro fixată pe piesa de fund de gheață, iar tubul superior este încălzit pe un arzător cu gaz - apa începe să fiarbă, în timp ce încă gheață și se gândește topesc. În cazul în care tubul a fost fără apă și metal, apoi o bucată de gheață a început să se topească aproape imediat. transportă apele de căldură de aproximativ două sute de ori mai rău decât cuprul.
Gaze conductor de căldură de zece ori mai rău decât corpul de bază non-metalic condensat. aer conductivitate termică de 20 000 de ori mai mică decât conductivitatea termică a cuprului.
Conductivitatea termică scăzută a gazelor permite să ia în piesa de mână de gheață uscată, care temperatura este de -78 ° C, și chiar menține palma o picătură de azot lichid având o temperatură de -196 ° C Dacă nu comprima degetele de la picioare aceste corp rece, „arde“ nu va. Ideea este că la fierbere foarte viguros al picăturii de lichid sau un solid bucată acoperit corp „manta de abur“ format strat de gaz și servește ca un izolator termic.
lichid de stat sferoidal - așa-numita stare în care picăturile sunt invaluite de abur - se formează în acest caz, în cazul în care apa cade pe tigaie foarte fierbinte. O picătură de apă clocotită, recuperează palma, mână arde puternic, deși diferența de temperatură a apei și temperatura corpului uman mai puțin decât brațul diferența și aerul lichid de fierbere. Mână rece picături de apă clocotită, căldura departe de picătura, de fierbere oprit și se formează mantaua de abur.
Este ușor de înțeles că cel mai bun izolator termic este vid - vid. În vidul nu există purtători de căldură, iar conductivitatea termică este mai mică.
Deci, dacă vrem să creăm o protecție termică; ascunde cald sau rece de frig din cald, cel mai bine este de a construi un înveliș cu pereți dubli și dezumflarea aerul din spațiul dintre pereți. În același timp, ne confruntăm cu următoarea situație curioasă. În cazul în care în calitate de monitor de vid schimbări în conductivitatea sa termică, constatăm că până la momentul când presiunea ajunge la câțiva milimetri de mercur, conductivitate termică rămâne practic neschimbată, și numai în trecerea la un vid mai mare, sunt îndeplinite așteptările noastre - conductivitatea termică scade brusc.
Pentru a înțelege acest fenomen, este necesar să se încerce să vizualizeze ceea ce este fenomenul de transfer de căldură în gazul.
Transferul de căldură din spațiul încălzit la rece are loc prin transferul de energie de la o moleculă la o adiacentă. Se înțelege că ciocnirile cu moleculele rapide duce de obicei la accelerare lenta si lent molecule rapid lent. Și, de asemenea, înseamnă că cel mai fierbinte loc devine mai rece și căldură frig.
Care este efectul de reducere a presiunii de transfer de căldură? Deoarece reducerea presiunii reduce densitatea, și scăderea numărului de întâlniri cu molecule rapide lente, în care există un transfer de energie“. Acest lucru ar reduce conductivitatea termică. Cu toate acestea; Pe de altă parte, reducerea presiunii crește drumul liber de molecule,; care transferă căldură, astfel, pe distanțe lungi, ceea ce crește conductivitatea termică. Calculul arată că ambele efecte sunt echilibrate, și capacitatea de a transfera căldura nu se schimbă pentru un timp sub evacuare a aerului.
Astfel, acesta va fi atâta timp cât vidul devine atât de mare încât lungimea alerga egală cu distanța dintre pereții vasului. Acum, o reducere suplimentară a presiunii nu se poate schimba drumul liber de molecule, „suspendati“ între pereți, scăderea densității nu este „echilibrat“ și conductivitatea termică scade rapid proporțional cu presiunea, atingând valori neglijabile pentru obținerea de vid înalt. La aplicarea de vid și flacoane dispozitiv pe bază. Termose sunt foarte frecvente, acestea sunt utilizate nu numai pentru depozitarea alimentelor calde și reci, dar, de asemenea, în domeniul științei și tehnologiei. În acest caz, ele sunt numite de numele inventatorului, vase tip Dewar. În aceste nave (denumit uneori simplu Dewar) transportă aer lichid, azot, oxigen. Mai târziu, vă vom arăta cum se obțin aceste gaze în stare lichidă *.
* (Oricine a vazut sticle de termos, observați că acestea sunt mereu argint placat cu perete De ce Faptul că conductivitatea termică a pe care le-am vorbit, -.?. Nu este singura modalitate de transfer de căldură există un alt mod de transport, pe care noi vorbesc o altă carte - așa-numita emisie în condiții normale, este mult mai mică decât conductivitatea termică, dar încă destul de vizibile pentru atenuarea radiațiilor și produse pereți termos de argint) ...