1. Вызначэнне цеплаперадачы шляхам цеплаправоднасці
Калі вы сядзіце на драўляным крэсле, яго паверхня награваецца. І наадварот, калі вы сядзіце на крэсле з пластыка або металу, паверхня металічнага або пластыкавага крэсла не адчуваецца цёплай пасля сядзення. Чаму паверхня драўлянага крэсла награваецца, а металічнага — не? Чаму сон на халоднай падлозе без матраца можа выклікаць боль? Ці насілі вы калі-небудзь куртку ад холаду? Чаму большасць куртак ад холаду зроблены з воўны? Ёсць яшчэ шмат рэчаў, якія можна разгледзець і паставіць пад сумнеў, звязаных з тэмай цеплаперадачы шляхам цеплаправоднасці.
Калі адна частка аб'екта з высокай тэмпературай кантактуе з аб'ектам з нізкай тэмпературай, энергія пераходзіць ад аб'екта з высокай тэмпературай да яго часткі з нізкай тэмпературай. Даданне энергіі прымушае атамы і малекулы рухацца хутчэй. Пры руху малекула мае кінетычную энергію (KE = 1/2 мВ² ) . Малекулы, якія рухаюцца хутчэй (большая кінетычная энергія), сутыкаюцца з малекуламі побач з імі. Малекула сутыкаецца з іншай малекулай побач з ёй. І гэтак далей. Такім чынам, малекулы сутыкаюцца адна з адной, пераносячы энергію. Перадача цяпла, якая адбываецца пры сутыкненнях паміж малекуламі аб'екта, называецца цеплаперадачай шляхам праводнасці.
2. Ураўненне цеплаперадачы цеплаправоднасцю
Аб'ект, размешчаны злева, мае больш высокую тэмпературу (T1), у той час як аб'ект, размешчаны справа, мае ніжэйшую тэмпературу (T2). З-за розніцы тэмператур (T1 - T2), цяпло перамяшчаецца ад аб'екта з высокай тэмпературай да аб'екта з нізкай тэмпературай (кірунак цеплавога патоку направа). Аб'ект, праз які праходзіць цяпло, мае плошчу папярочнага сячэння (А) і даўжыню (l).
Зыходзячы з вынікаў эксперыменту, цяпло, якое перамяшчаецца на працягу пэўнага прамежку часу (Q/t), прама прапарцыянальна рознасці тэмператур (T1 – T2 ) ,
плошча папярочнага сячэння (А), характар аб'екта (k = цеплаправоднасць) і адваротна прапарцыйная даўжыні аб'екта. Формула для перадачы цяпла цеплаправоднасцю:
Апісанне: Q/t = хуткасць цеплаперадачы, k = цеплаправоднасць, A = плошча папярочнага сячэння, T1 = высокая тэмпература, T2 = нізкая тэмпература, l = даўжыня аб'екта.
3. Цеплаправоднасць (k)
Чаму большасць посуду выраблена з алюмінію? Калі левая рука трымае прас, правая — шкло, то жалеза і шкло дакранаюцца да агню. Левая ці правая рука адчуваецца хутчэй? Гэтыя і, магчыма, іншыя пытанні, якія вы задасце, тычацца цеплаправоднасці прадметаў. Цеплаправоднасць прадмета — гэта здольнасць прадмета перамяшчаць цяпло праз яго. Прадметы з вялікай цеплаправоднасцю (k) з'яўляюцца добрымі цеплаправоднікамі (добрымі цеплаправоднікамі). І наадварот, прадметы з малой цеплаправоднасцю з'яўляюцца дрэннымі цеплаправоднікамі (дрэннымі цеплаправоднікамі).
4. Прымяненне цеплаперадачы шляхам цеплаправоднасці
Чаму плітка адчуваецца халаднейшай за дыван? Плітка мае большую цеплаправоднасць, чым дываны. Такім чынам, плітка з'яўляецца добрым правадніком цяпла, а дыван — дрэнным. Калі мы ходзім па дыване, цяпло перадаецца ад ног да дывана. Гэта адбываецца таму, што тэмпература нашага цела вышэйшая за тэмпературу дывана. Дыван з'яўляецца дрэнным правадніком цяпла, таму цяпло, якое паступае ад нашых ног, назапашваецца на паверхні дывана, таму дыван награваецца. Калі мы ходзім па плітцы або кераміцы, цяпло пераходзіць ад ног да пліткі або керамікі. Паколькі плітка з'яўляецца добрым правадніком цяпла, цяпло не затрымліваецца на паверхні пліткі. Цяпло перадаецца плаўна, таму нашы ногі адчуваюцца халоднымі.
Сон на падлозе дома без пастамента можа выклікаць боль. Чаму? Гэта звязана з колькасцю цяпла, якое перадаецца ад цела да падлогі. Цяпло — гэта энергія, якая перамяшчаецца. Калі ваша цела губляе шмат цяпла, энергія ў вашым целе памяншаецца. Калі вам не хапае энергіі, вы можаце захварэць!
Якія функцыі вокнаў і дзвярэй? Чаму дзверы і вокны павінны быць драўлянымі? Уначы тэмпература звонку дома ніжэйшая за тэмпературу паветра ўнутры дома. Гэтая розніца тэмператур паветра прымушае цяпло перамяшчацца знутры дома вонкі. Таму звычайна ўначы мы зачыняем дзверы ці вокны. Паветра, якое знаходзіцца ўнутры акна ці дзвярэй, служыць добрым ізалятарам. Чым меншая цеплаправоднасць прадмета, тым цяжэй перадача цяпла шляхам цеплаправоднасці праз прадмет.
Акрамя падтрымання нашага статусу цывілізаваных і нармальных людзей, адзенне таксама выконвае функцыю падтрымання стабільнай тэмпературы нашага цела. Адзенне, якое мы носім, звычайна падладжваецца пад тэмпературу паветра. Калі тэмпература паветра дастаткова нізкая, адзенне, якое мы носім, больш шчыльнае. Тоўстыя коўдры або адзенне (курткі і г.д.) не дазваляюць паветру рухацца. Паветра затрымана паміж скурай і курткай або коўдрай. Паколькі існуе розніца тэмператур паміж нашым целам і захопленым паветрам, цяпло пераходзіць ад цела да паветра. Даданне цяпла ад цела прыводзіць да павышэння тэмпературы затрыманага паветра (паветра становіцца цяплейшым). Значэнне цеплаправоднасці паветра мінімальнае. Такім чынам, цяпло не можа выйсці з цела. Тэмпература нашага цела таксама падтрымліваецца. Калі мы не носім куртку, калі паветра дастаткова халоднае, цяпло выходзіць з нашага цела. Чым больш цяпла выходзіць з цела, тым больш энергіі арганізм губляе!
