Átalakította: Vincze Csabáné

Az előadások a következő témára: "Átalakította: Vincze Csabáné"— Előadás másolata:

1 Átalakította: Vincze Csabáné
HŐTANI JELENSÉGEK Átalakította: Vincze Csabáné

2 A hő terjedése létrejöhet hővezetéssel, hősugárzással és hőáramlással
HŐTANI JELENSÉGEK A hő terjedése létrejöhet hővezetéssel, hősugárzással és hőáramlással

3 Mi változik az adott jelenség esetén az anyagban?
Hővezetés esetén a hő a testben részecskéről részecskére halad Hőáramláskor a részecskék elmozdulnak helyükről Hősugárzáskor a hő áthatol a közegen, míg el nem nyelődik Mi változik az adott jelenség esetén az anyagban?

4 Hővezetésről akkor beszélünk, ha a hőenergia úgy terjed, hogy közben az anyag nem mozog

5 Forró italba (például kávéba, teába) kiskanalat téve, a kanál vége egy kis időn belül forróvá válik
a hővezetés a hőenergia úgy terjed a kanálban, hogy a kanál részecskéi nem mozdulnak el!

6 jó hővezető anyagok pl. a fémek,
rossz hővezető agyagok, pl. a fa és a műanyagok. Néhány anyag hővezetési tényezője (W/mK) ezüst réz alumínium sárgaréz víz acél ólom üveg ,6 - 1 téglafal ,3 - 0,6 fa ,2 - 0,5 gyapjúszövet ,05 levegő ,02

7 A különböző hőmérsékletű vízrétegek elhelyezkedése: Jég 0-2 °C
Miért nem hal ki a tavak élővilága télen sem? A jég is rossz hővezető, ezért a mélyebb tavak nem fagynak be fenékig, élővilága nem hal ki télen sem. A különböző hőmérsékletű vízrétegek elhelyezkedése: Jég 0-2 °C keveredő A meder alján a 4 °C-os víz

8 HŐÁRAMLÁS a hő terjedésének azon módja, amikor az anyag különböző hőmérsékletű részecskéi helyüket megváltoztatják a hőáramlás addig tart, amíg a folyadékban vagy a gázban hőmérséklet-különbség, ezért sűrűségkülönbség van

9 Folyadékokban történő hőáramlás
vízfűtésrendszer. Gázokban történő hőáramlás megértéséhez „papírkígyó a feláramló meleg levegő hatására forgásban jön. Fázik a lábunk hagyományos fűtésnél.

10 Két kis kísérlet Szellőztetés elve Kis léggömb elv
Folyosóra nyíló tanterem résnyire nyitott ajtajában helyezzünk egy égő gyertyát a padlóra, egy másikat pedig tartsunk magasra a mennyezet közelébe! Az alsó láng befelé, a felső kifelé hajlik, jelezve, hogy a levegőt felül kifelé, alul pedig befelé áramlik. Egy papírszalvétát csavarjunk hengerré, és állítsuk az asztalra! Gyújtsuk meg a papír felső szélét! A hőáram hatására a lángoló szalvéta felszáll.

11 Hőáramlás A hőmérséklet-különbség sűrűségkülönbséggel jár: a melegebb, nagyobb sűrűségű részecskék elmozdulnak, hőtartalmukat is magukkal viszik, és helyükbe hidegebb, alacsonyabb sűrűségű részecskék áramlanak

12 Lávalámpa működési elve:
A lávalámpában a viasz és a hordozó folyadék eltérő expanzióját használja ki a különböző hőmérsékleteken. Folyékony szén-tetrakloridban (CCL4-erősen mérgező) viaszt helyeznek el. Melegítés hatására ezen elegynek enyhén kisebb lesz a sűrűsége a vízénél, azonban alacsonyabb hőmérsékleten nagyobb, szobahőmérsékleten pedig szilárd halmazállapotú. Mivel a viasz a vízben oldhatatlan, ezért egyben marad. Az üveghengerrel alulról folyamatosan hőt közölnek, így hőáramlás útján a benne lévő megolvadt viaszból buborékok szakadnak le, és az üveghenger felső része felé kezdenek áramolni. Az üvegkúp csúcsához érkezve a hőközlő forrástól távolabb kerülnek, így sűrűségük az enyhe hőmérséklet-különbség hatására ismét nagyobb lesz, mint a hordozó közegé, aminek következtében a buborékok ismét leszállnak az üvegkúp aljára, ahol a hőközlés hatására a folyamat megismétlődik. Környezeti hőmérséklet hatása: nyáron általában több és kisebb viaszbuborék keletkezik, télen pedig kevesebb és nagyobb. A viaszbuborékok keletkezése és áramlása teljesen véletlenszerű, matematikai függvényekkel nem írható le.

13 Órán elvégzendő kísérlet
Kéménymodell bemutatása Helyezzünk háromlábra egy száraz homokkal töltött fémcsészét! Állítsunk fölé egy 5-6 cm széles üvegcsövet, ez alá pedig vízszintesen két kisebb átmérőjűt! Melegítsük meg kissé a homokot, majd tegyünk a vízszintes csövekbe egy-egy égő cigarettát. A széles csőben feláramló levegőt beszívja a füstöt, és magasan kilöki.

14 Mi a hőáramlás jelensége?
a hő terjedésének azon módja, amikor az anyag különböző hőmérsékletű részecskéi helyüket megváltoztatják. Miért áramlanak felfelé a gázok és a folyadékok melegítés hatására? A folyadékok és a gázok a melegítés helyén kitágulnak, sűrűségük kisebb lesz, ezért felfelé áramlanak. Milyen anyag kerül az eltávozott anyag helyére? Az eltávozott anyag helyére hidegebb, nagyobb sűrűségű anyag kerül. Meddig tart a hőáramlás? A hőáramlás addig tart, amíg a folyadékban vagy a gázban hőmérséklet-különbség, ezért sűrűségkülönbség van.

15 HŐSUGÁRZÁS a hő terjedésének azon módja, amikor
a hő nem részecskéről-részecskére halad, hanem rendkívüli gyorsasággal hatol keresztül a közegeken (levegőn, vízen stb.) közvetítő anyag illetve közeg nélküli hőterjedési jelenség (elektromágneses sugárzás)

16 Hősugárzás kérdések Mi a hősugárzás jelensége? Az energia úgy is eljuthat egyik testről a másikra, hogy a közbeeső levegőréteg vagy más közeg nem melegszik fel. Ez a hősugárzás. A forró testek hősugarakat bocsátnak ki magukból. Minden test annál jobban sugároz, minél melegebb. A nagyon magas hőmérsékleten izzó testek világítanak is. Melyik felület nyeli el nagyobb mértékben a hősugarakat? A sötét, érdes felület nagyobb mértékben nyeli el a hősugarakat, mint a fényes, sima.

17 Miért forog a fűtött kályha tetejére állított papírkígyó?
A kályha felmelegíti a felette lévő levegőt. A meleg levegő felszáll, helyébe hideg levegő tódul, amit a kályha ismét felmelegít, mely ismét felszáll, stb. Miért áll bordákból a fűtőtest? Mert több meleget ad, mintha ugyanekkora sima tartály lenne, nagyobb a hőleadási felület Miért fázunk jobban, ha fúj a szél? Az emberi test hőmérséklete C. Mivel itt a szervezetünkben állandó belső égés van, a testünk körül mindig egy a testünk által felmelegített levegőréteg van. Ez a hőköpeny. A szél elsöpri, vagy megbontja ezt a hőköpenyt, és ezért már a néhány fokkal hűvösebb levegőt is nagyon hidegnek érezzük. Miért emelkedik felfelé szárnycsapás nélkül a gólya? A Föld felületét felmelegíti a Nap sugárzása (hősugárzás útján, tehát a levegőt ez nem melegíti fel!) A Föld pedig a vele érintkező levegőréteget melegíti fel , majd a felmelegített levegő, szűk kéményszerű oszlopokban száll felfelé (hőáramlás jelensége). Ezekre a hőrétegekre fekszenek rá a gólyák.