Виды теплопередачи в 8 классе — их три: теплопроводность, конвекция и излучение. Все они переносят энергию от более нагретого тела к менее нагретому, но каждый делает это своим путём. Разберём каждый на бытовом примере и проверим себя мини-тестом.
Суть простыми словами
Теплопередача — это передача внутренней энергии без совершения работы. Сама собой она идёт только в одну сторону: от горячего к холодному, пока температуры не сравняются. Холод «передать» нельзя, можно лишь забрать тепло.
1. Теплопроводность. Оставь металлическую ложку в горячем супе, и вскоре ручка потеплеет. Быстро колеблющиеся частицы нагретого конца толкают соседей, те толкают следующих, и энергия бежит по цепочке, а вещество само никуда не переезжает. Лучше всего проводят тепло металлы. Хуже — дерево и пластмасса, ещё хуже — воздух и вата, ведь частицы газа редко сталкиваются. Поэтому пуховик греет: он не источник тепла, а слой воздуха между пушинками, который не выпускает тепло наружу.
2. Конвекция. Включи обогреватель в углу комнаты. Тёплый воздух расширяется, становится легче и поднимается, а холодный опускается и занимает его место. Получается круговорот, который переносит энергию вместе с самим веществом. Поэтому конвекция бывает только в жидкостях и газах: в твёрдом теле вещество «течь» не может. Батареи ставят внизу под окном именно для этого круговорота.
3. Излучение. Подойди к костру или посиди на солнце: тепло приходит без всякой среды между вами, ведь Солнце греет Землю через пустой космос. Энергию переносят электромагнитные волны, и среди них невидимое инфракрасное излучение. Тёмные поверхности поглощают излучение лучше, светлые отражают, поэтому в жару лучше светлая одежда.
Разобранная задача. Почему термос долго держит тепло? У термоса двойные стенки, между ними вакуум: теплопроводности и конвекции там взяться неоткуда. Стенки покрыты зеркальным слоем, он отражает излучение обратно. Пробка из плохого проводника закрывает последнюю лазейку. Каждый путь тепла перекрыт отдельным приёмом.
Где встречается на экзамене
В кодификаторе ОГЭ 2027 «Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение» стоит отдельным элементом 2.7. Термос и система отопления домов названы в списке технических устройств (2.17). По спецификации 2027 года вопрос «какое явление лежит в основе устройства» — это задание 2. Узнать явление по описанию опыта или случая из жизни просят в задании 3. Объяснить явление словами нужно в качественном задании 19, а в задании 18 объяснение строят по тексту.
Где ошибаются
- «Солнце греет нас теплопроводностью». Между Солнцем и Землёй пустота, проводить нечем. Работает излучение.
- Ищут конвекцию в твёрдом теле. Если вещество не течёт, конвекции нет, только теплопроводность.
- Думают, что металл «холодный». Зимой металл на ощупь холоднее дерева при той же температуре, потому что он быстрее отбирает тепло у руки.
- Считают, что пуховик или шапка выделяют тепло. Они лишь мешают теплу уходить.
- Называют излучением только видимый свет. Тёплая батарея излучает невидимое инфракрасное излучение.
Шпаргалка за 30 секунд
Мини-проверка. Определи вид теплопередачи:
- Через батарею нагревается весь воздух в комнате.
- Кончик кочерги в костре нагрелся и стал горячим у руки.
- Лицо чувствует тепло от лампы с другой стороны стола.
Ответы: 1 — конвекция, 2 — теплопроводность, 3 — излучение.
Следующий шаг: переходи к теме количество теплоты и удельная теплоёмкость 8 класс, где тепло начинают считать. Задачи на теплообмен ждут в сборнике задач по физике 8 класса, а разобрать трудные качественные вопросы с преподавателем можно на пробном занятии по физике.